[发明专利]一种阻燃型淀粉泡沫塑料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料制备领域，具体说是涉及一种阻燃型淀粉泡沫塑料的制备方法，属于可再生生物质资源的高附加值利用。

背景技术

泡沫塑料密度小、体积大、不便于集中和运输，而且本身化学性质稳定，具有耐老化、抗腐蚀等特点，日益增长的泡沫塑料垃圾对生态系统的威胁越来越大引起了严重的“白色污染”，世界上许多国家均已立法禁止生产难降解的泡沫塑料产品。近年来我国泡沫塑料产量每年以约10%的速度增加。淀粉是一种来源广泛、价格低廉、可完全生物降解的丰富的可再生资源，具有良好的发泡性能。淀粉在泡沫材料中的应用将会在很大程度上减轻目前泡沫材料工业面临的巨大的环境压力。

化工学报，2015，66(3)：1221-1227以热塑性淀粉为成炭剂与聚磷酸铵､可膨胀石墨复配组成膨胀型阻燃剂，偶氮二甲酰胺作为发泡剂，通过熔融密炼､开炼塑化､硫化发泡制备了热塑性淀粉/乙烯一醋酸乙烯酯共聚物泡沫复合材料，当TPS用量为6%时，TPS/EVA泡沫复合材料LOI可达26.5%且UL94为V-0级，满足阻燃要求。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种阻燃型淀粉泡沫塑料的制备方法，能够解决提高泡沫塑料的泡孔均匀性和阻燃性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种阻燃型淀粉泡沫塑料的制备方法，包括以下步骤

将淀粉、增塑剂、含醋酯基高分子、催化剂、填充剂、阻燃剂在高速混合机中混合均匀，所述各物的加入量为淀粉100份，增塑剂0~40份，含醋酯基高分子20~100份，催化剂0.5~10份，阻燃剂30~100份，填充剂0~100份，该混合物在140~220℃下挤出成型，从而得到阻燃型淀粉泡沫塑料泡沫塑料。

本发明所用的淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、马铃薯淀粉中的任意一种或几种。

本发明所用的增塑剂为甘油、葡萄糖、蔗糖、聚乙二醇、甲酰胺、山梨醇中的任意一种或几种。

本发明所用的催化剂为马来酸酐、邻苯二甲酸酐、碳酸钠、碳酸钾、醋酸钠、醋酸钙中的任意一种或几种。

本发明所用的含醋酯基高分子为聚醋酸乙烯酯、醋酯纤维素中的一种或者两种。

本发明所用的阻燃剂为季戊四醇、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、六苯氧基环三磷腈中的任意一种或几种。

本发明所用的填充剂为碳酸钙、黏土、膨润土、滑石粉、白炭黑、蒙脱土中的任意一种或几种。

本发明的有益效果如下：

泡沫塑料中含有阻燃剂，阻燃性能优良；

发泡剂为含醋酯基高分子，发泡后残留物为高分子，发泡气体为醋酸气体，不同于以往的发泡气体；

含醋酯基高分子与淀粉的相容性好，在淀粉塑料中分散均匀，因此含醋酯基高分子在催化剂作用下释放出的乙酸气体位置分布均匀，从而在复合材料中生成均匀的气孔，即淀粉泡沫塑料的气孔分散均匀。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例作进一步详述。有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

实施例1. 将玉米淀粉、甘油、聚醋酸乙烯酯、马来酸酐、季戊四醇在高速混合机中混合均匀，所述各物的加入量为玉米淀粉100份，甘油40份，聚醋酸乙烯酯20份，马来酸酐1份，季戊四醇70份，该混合物在150℃下挤出成型得到阻燃型淀粉泡沫塑料，膨胀率达到17.5%，阻燃等级达到UL94V-0。

实施例2. 将玉米淀粉、甘油、聚醋酸乙烯酯、马来酸酐、季戊四醇、蒙脱土在高速混合机中混合均匀，所述各物的加入量为玉米淀粉100份，甘油40份，聚醋酸乙烯酯20份，马来酸酐1份，季戊四醇60份、蒙脱土10份，该混合物在160℃下挤出成型得到阻燃型淀粉泡沫塑料，膨胀率达到14.6%，阻燃等级达到UL94V-0。

实施例3. 将土豆淀粉、甲酰胺、聚醋酸乙烯酯、磷酸三甲酯、马来酸酐、碳酸钙在高速混合机中混合均匀，所述各物的加入量为土豆淀粉100份，甲酰胺35份，聚醋酸乙烯酯20份，磷酸三甲酯50份，马来酸酐2份，碳酸钙30份，该混合物在170℃下挤出成型得到阻燃型淀粉泡沫塑料，膨胀率达到15.8%，阻燃等级达到UL94V-0。

将玉米淀粉、甘油、醋酯纤维素、马来酸酐、季戊四醇、磷酸三苯酯、蒙脱土在高速混合机中混合均匀，所述各物的加入量为玉米淀粉100份，甘油40份，醋酯纤维素50份，马来酸酐3份，季戊四醇50份，磷酸三苯酯15份、白炭黑10份，该混合物在170℃下挤出成型得到阻燃型淀粉泡沫塑料，膨胀率达到21.1%，阻燃等级达到UL94V-0。