[发明专利]一种磷氧化环氧弹性体及阻燃复合材料

说明书

本发明公开了一种磷氧化环氧弹性体及阻燃复合材料，属于材料学领域。本发明将环氧化弹性体上接枝磷氧化合物，构建特定结构的磷氧化环氧弹性体；然后将聚酯与该磷氧化环氧弹性体熔融共混，得到阻燃聚酯复合材料。所得阻燃聚酯复合材料不仅具有优良的阻燃性能，同时韧性发生显著提高。

技术领域

本发明涉及一种磷氧化环氧弹性体及阻燃复合材料，属于材料学领域。

背景技术

可降解聚酯，如聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)和聚乙醇酸(PGA)，在生物医药、包装、汽车、电子、农业等领域都有广泛的应用。但是，与大多数高分子材料一样，聚酯存在易燃的缺点，在燃烧时产生大量黑烟和有毒有害气体，对环境和人体健康造成了严重的危害。因此，提高聚酯的阻燃性能已越来越引起人们的重视。通常所用方法是向聚酯基体中物理共混入磷氧化合物小分子。例如，专利CN103073862A公开了一种将聚乳酸与含磷氧化合物、可膨胀石墨、纳米磷氧化合物协同复配共混后明显提高了聚乳酸的极限氧指数且垂直燃烧通过V-0等级。但磷氧化合物添加含量高达33％，并且严重降低了聚乳酸的力学性能。此外复杂的制备过程导致成本较高。专利CN109851639A发明了一种烷基桥链DOPO衍生物，它能够在聚酯中均匀分散，改善其阻燃性，但也存在添加量较高的缺点，同时在一定程度上降低了聚酯的力学性能。目前关于得到既有高韧性，又具有优异阻燃性能的聚酯复合材料的报告还较少。因此，将两者有效结合，得到阻燃的高韧性聚酯复合材料具有良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种阻燃聚酯复合材料的制备方法。本发明将环氧化弹性体上接枝磷氧化合物，得到磷氧化环氧弹性体，然后将聚酯与磷氧化合物改性环氧化弹性体熔融共混，不仅能实现优良的阻燃性能，同时能得到高韧性的聚酯复合材料。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种磷氧化环氧弹性体，是利用环氧化弹性体与反应型磷氧化合物制备得到；所述反应型磷氧化合物的结构为R₁HN(C₆H₅)PONHR₂，

其中，R₁和R₂分别独立选自：饱和C1-C80烷基、含有不饱和双键的C1-C80烷基、取代或者未取代的芳基；其中，取代的取代基包括：饱和C1-C 8烷基、含有不饱和双键的C1-C8烷基。

在本发明的一种实施方式中，R₁和R₂分别可具体选择如下结构：-(CH₂)_n(CH)_m(CH₃)_m+1(n＝1-20，m＝1-20)，-(CH₂)_n(CH)_m(CH＝CH₂)_m+1(n＝1-20，m＝1-20)，苯基或者乙基苯基。

在本发明的一种实施方式中，所述环氧化弹性体为含有环氧基团的化合物。

在本发明的一种实施方式中，所述环氧化弹性体可以为含有甲基丙烯酸缩水甘油酯结构的均聚物和/或共聚物，包括但不限于苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(ADR)、乙烯-醋酸乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EVMG)、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)和丙烯酸-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PAGE)、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PGMA)。