[发明专利]一种全生物降解聚羟基烷酸酯阻燃材料

说明书

【技术领域】

本发明涉及具有一定阻燃性的塑料产品，特别涉及具有良好阻燃性的全生物降解聚羟基烷酸酯材料。

【背景技术】

目前国内外常见的可降解材料如PLA(聚乳酸)、PCL(聚己内酯)、PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PHA(聚羟基烷酸酯)等具有良好的可生物降解性，力学性能也得到不断改善，并得到规模化生产，广泛应用于日常生活用品、医疗领域、包装材料、装饰材料等，但是由于他们的耐燃性差，氧指数20左右，通常情况下极易燃烧，因此在对阻燃性一定要求的领域，上述材料的应用就受到极大的局限。

关于阻燃性可降解聚酯的研究主要集中在PLA和PBS等聚酯材料方面，如公开号为CN1733828A的专利公开了用合成手段实现聚酯材料的阻燃性；公开号为CN101010381A的专利公开了金属氢氧化物、PLA及丙烯酸酯树脂制备阻燃注塑制品；公开号为CN101148498A的专利公开了将含磷组分与聚酯共聚成可降解的阻燃共聚酯并且与脂肪族共聚酯共混实现聚酯的阻燃性；公开号为CN101245174A公开了氢氧化铝阻燃PBS与PLA共混物的方法，上述阻燃剂大部集中在PLA和PBS方面。

而关于聚羟基烷酸酯(PHA)的阻燃改性专利研究比较少，仅有少许专利公开，如公开号CN1438258A的专利公开了分子中含有侧链带溴基团的单元的新的聚羟基烷酸酯共聚物及其制备方法，该方法利用合成手段引入具有阻燃性的带溴基团实现阻燃性，但是它的缺点一个是使用合成的方法难以实现工业化，成本高昂难以推广，另一方面在于溴燃烧时产生的毒性不利于环保和人类安全，这方面已经受到欧盟等国的限制，由于上述缺点存在，含有侧链带溴基团的单元的新的聚羟基烷酸酯共聚物的应用受到极大地限制。

一般说来，对于脂肪族聚酯的阻燃剂，常规的含卤素阻燃剂虽然具有高效的阻燃效果，但是燃烧时将产生对环境和人体有毒害的物质，因此必须选用环保阻燃剂。

【发明内容】

为解决上述技术问题，本发明通过添加环保型阻燃剂制备具有良好阻燃效果的聚羟基烷酸酯材料，该材料综合性能良好，环保安全，可完全生物降解。

本发明公开了一种全生物降解聚羟基烷酸酯阻燃材料，主要由聚羟基烷酸酯、磷酸酯类阻燃剂以及纳米金属氢氧化物组成。

所述各组分的含量为，聚羟基烷酸酯为1-95％、磷酸酯类阻燃剂为1-50％、纳米金属氧化物为1-50％。

本发明所述阻燃材料还包括助阻燃剂、抗氧剂、润滑剂，各组分的含量为，

聚羟基烷酸酯：50％--80％

磷酸酯类阻燃剂：5％--30％

纳米金属氢氧化物：1％--20％

助阻燃剂：0.1％--15％

抗氧剂：0.1％--5％

润滑剂：0.1％--5％。

本发明中添加助阻燃剂主要在于改善阻燃材料的熔滴性，可以选择为滑石粉、硅灰石、硫酸钡、云母、硅酸盐或酯、水滑石、碳酸镁、氧化锌、锡酸锌、羟基锡酸锌、磷酸锌、硼酸锌、硫化锌、氧化钙、氧化锑、氧化硅、金属碳酸盐中任意一种或几种混合物。

所述抗氧剂为季戊四醇类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂。

所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡、EBS、PE蜡、TAF、芥酸酰胺、油酸酰胺中的一种或几种复合物

本发明还可以添加其他其它助剂为如颜料、抗紫外线剂、增塑剂、脱模剂、偶联剂、成核剂、填料中的一种或几种混合物。

本发明所述磷酸酯类阻燃剂为三丁基磷酸酯、三苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、二苯基甲苯基磷酸酯、二苯基辛基磷酸酯、二苯基-2-乙基甲苯基磷酸酯、三-(异丙基苯基)-磷酸酯、甲基膦酸二甲基酯、甲基膦酸二苯基酯、苯基膦酸二乙基酯、磷酸苯基二(十二烷基)酯、磷酸苯基二新戊酯、磷酸苯基二(3，5，5‘-三甲基己)酯、磷酸乙基二苯酯、磷酸(2-乙基-己基)二(对甲苯)酯、膦酸二(2-乙基己基)对甲苯酯、磷酸三(甲酚)酯、磷酸三(壬基苯)酯、磷酸二(十二烷基)对甲苯酯、磷酸三(甲苯)酯、磷酸三苯酯、磷酸二丁基苯酯、磷酸2-乙基己基二苯酯等中的一种或几种混合物。