本发明专利技术公开了一种阻燃型聚乳酸树脂，该树脂主要由以下重量份的组分组成：聚乳酸３０～４５，聚碳酸酯３０～４５，复合阻燃剂１５～３２，结晶成核剂２～５，防滴落剂０．５～１。本发明专利技术还公开了这种阻燃型聚乳酸树脂的制备方法。本发明专利技术的阻燃型聚乳酸组合树脂阻燃效率高，无卤，无腐蚀性，对环境友好，可广泛用于电器通讯组件及包装材料的制造。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于阻燃高分子材料领域，具体涉及一种阻燃型聚乳酸树脂及其 制备方法。
技术介绍
为了摆脱对有限的石油资源的依赖，大力开发不污染环境的生物由来聚合物，己成为当前研究开发的热点。聚乳酸是一种100%来自于可再生原料的树脂，其单体为乳酸，由可再生资源淀粉(从玉米、小麦和马铃薯中提取)经发 酵而成，原料来源十分丰富。由于聚乳酸树脂具有环境保护、循环经济、节 约资源，是近年来开发研究最活跃、发展最快的生物由来材料，在工农业、 生物医药、包装材料等领域都己经得到了广泛地应用。随着聚乳酸应用范围 的进一步拓展，对其性能也有了更高的要求。特别是近来聚乳酸在电器、办 公室自动化设备的壳体等领域的应用，更要求聚乳酸具有阻燃性。聚碳酸酯(Polycarbonate)简称PC，它是聚酯高聚物的一个重要分支，是分 子链中含有碳酸酯结构的高分子化合物和以碳酸酯为基质而制得的各种材料 的总称。聚碳酸酯(PC)是具有高强度、高韧性、高耐热性、减震及加工性能 好、有极好的形状和颜色稳定性的透明树脂。它既可单独使用，也可以掺混 物和合金方式使用。近来，无卤阻燃剂的研究与开发越来越受到人们的重视。有机磷化合物， 特别是低聚磷酸酯作为无卤阻燃剂已经应用于多种树脂的阻燃。但是有机磷 系阻燃剂热稳定性相对较差，并有析出现象，同时对树脂也有增塑作用的影 响。而通过有机阻燃剂与无机物复配，既可改善其耐热性，还能减小因阻燃 剂引入而引起的对于树脂加工性能和机械性能的不利影响。故有机阻燃剂与 无机物复配已经成为当今研究热点。目前，有关聚乳酸阻燃方面的专利文献较为少见，专利CN-1856543A公 开了一种阻燃性树脂组合物，其通过在聚乳酸(PLA)中配合聚琥珀酸二丁酯 (PBS讲添加阻燃剂，进行混炼制得阻燃性聚乳酸树脂，但目前聚琥珀酸二丁 酯的生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过添加聚碳酸酯(PC)改善聚乳酸(PLA)的耐热性及加 工性能，同时选择无卤有机阻燃剂与无机介孔材料复配，从而提供一种阻燃 效率高、无卤、无腐蚀性、对环境友好、可广泛用于电器通讯组件及包装材 料制造的阻燃型聚乳酸树脂。为达到以上目的，本专利技术的阻燃型聚乳酸树脂主要采用下列各组分 主料(1) 、聚乳酸(PLA)(2) 、聚碳酸酯(PC)辅料(1) 、复合阻燃剂其中优选 磷系阻燃剂介孔分子筛(MMS)(2) 、结晶成核剂(3) 、防滴落剂 本专利技术中还可加入其它助剂30 45重量份； 30 45重量份；15 32重量份15 30重量份； 1.5 2重量份。 2 5重量份。 0.5 1重量份。 0.1 10重量份。由于聚乳酸的耐热性、抗冲击性及注射成型性都较低，为此，本专利技术选 用耐热性及加工性能都较为出色的聚碳酸酯(PC)与聚乳酸(PLA)混合。具体而言，PLA与PC以40: 60 60: 40 (重量比)的比例进行混合,优选以50: 50 (重 量比)的比例进行混合。为赋予树脂高阻燃性，本专利技术采用复合阻燃剂。由磷系阻燃剂通过介孔分子筛负载制备。具体而言，介孔分子筛与磷系阻燃剂以1: 7 100(重量比)5的比例进行混合，优选介孔分子筛与磷系阻燃剂以1: 9(重量比)的比例进行混 合。本专利技术采用的磷系阻燃剂选自磷酸三苯酯(TPP)、间亚苯基四苯基双磷酸 酯(RDP)、双酚A双(二苯基磷酸酯)(BDP)、磷酸三异丙基苯酯(IPPP)、磷 酸三乙酯(TEP)、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三异辛酯(TOP)或磷酸三(甲苯)酯 (TTP)等中的一种或几种。本专利技术中，介孔分子筛包括MCM-41、 MCM-48或SBA-15。优选使用 MCM-41,其为球状微粒，平均粒径约为500nm，孔径约为2nm，比表面积 约为1500m2/g，孔容积约为0.7-1.2cm3/g。本研究使用的介孔分子筛，是根 据已报道的方^去(Microporous & Mesoporous Mater" 1999, 27:131; Langmuir, 2000， 16:4648)自行制备。由于聚乳酸的结晶速率很慢，其注塑成型性较低。结晶成核剂可使聚合 物的结晶加速，另外还使聚合物的结晶区域增宽。常用成核剂包括滑石粉、 碳酸钙、二氧化硅或蒙脱土等。本专利技术优选使用滑石粉，其适当添加量基于 总的阻燃性树脂组合物，优选添加量为2 5 %(重量)。本专利技术中，阻燃型聚乳酸树脂进一步优选防滴落剂为粉末状态的聚四氟 乙烯。防滴落剂的添加量基于总的阻燃性树脂组合物，优选防滴落剂添加量 为0.5 1 %(重量)。本专利技术阻燃型聚乳酸树脂，可以根据需要添加相容剂、抗氧剂、抗老化 剂、光稳定剂、增韧剂、补强剂等其它常用助剂的一种或多种，优选其它助 剂添加量为0.1 10%(重量)。一种阻燃型聚乳酸树脂的制备工艺，包括 (1)、配制复合阻燃剂将磷系阻燃剂，在绝对真空度高于0.1MPa的条件下引入充分干燥的介 孔分子筛中负载，再用超声波超声分散均匀；即将一种或一种以上的磷系阻 燃剂以液态形式混合均匀，再引入充分干燥的介孔分子筛(MMS)中负载，最 后超声波超声分散均匀。具体而言，(a)首先将介孔分子筛粒子真空干燥；(b)再通过加热预处理将固态阻燃剂熔融或降低高粘度液态阻燃剂粘度；(c)然后 在真空条件下用上述阻燃剂充分浸泡介孔分子筛粒子，使部分阻燃剂进入介 孔分子筛的纳米孔道中；(d)最后通过超声波振荡后处理使介孔分子筛在阻燃 剂中分散均匀，得到复合阻燃剂。(2) 、固体主辅料复合将除复合阻燃剂外的其他组分，即干燥的主料与结晶成核剂、防滴落剂、 其它助剂等固体辅料在高速混合机中进行预混合，使各组分充分分散均匀；(3) 、熔融挤出将预混物和复合阻燃剂在双螺杆挤出机中熔融挤出造粒得成品，其中复 合阻燃剂由侧加料口加入。本专利技术采用的复合阻燃剂，通过并用介孔分子筛粒子，可使阻燃剂更均 匀地分散在树脂中。同时阻燃剂和介孔分子筛产生协同效应，大大提高了阻 燃效力，从而可减少树脂中阻燃剂的用量而达到同样的阻燃效果；此外介孔 分子筛具有提高热稳定性，防止阻燃剂迁移，改善阻燃剂效果的持久性，同 时具有增强、补强作用。本专利技术的阻燃型聚乳酸组合树脂阻燃效率高，无卤，无腐蚀性，对环境 友好，可广泛用于电器通讯组件及包装材料的制造。 附图说明图1为本专利技术阻燃型树脂组合物的制造方法流程图。具体实施方式 实施例11.复合阻燃剂的制备a) 介孔分子筛的干燥在250。C下，将0.06kgMCM-41(介孔分子筛)在 绝对真空度高于O.lMPa的条件下干燥4小时以排除分子筛孔道内的水分和 空气小分子；b) 阻燃剂的预处理将0.27kg固体阻燃剂磷酸三苯酯(TPP)和0.27kg液 态阻燃剂间亚苯基四苯基双磷酸酯(RDP)， 60°C加热使固体阻燃剂熔融或降低液态阻燃剂粘度；再将熔融后的磷酸三苯酯(TPP)与液态的间亚苯基四苯基 双磷酸酯(RDP)混合均匀。c) 介孔分子筛与阻燃剂的复合在绝对真空度高于0.1MPa的条件下， 将b)得到的0.54kg阻燃剂液体混合物引入到己干燥的0.06kg MCM-41(介孔 分子筛)中进行混合，使阻燃剂液体与介孔分子筛充分浸泡，浸泡时间为24h;d) 复合阻燃剂的后处理将c)得到的复合阻燃剂用超声波振荡2h，从而 使介本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阻燃型聚乳酸树脂，该树脂主要由以下重量份的组分组成： 聚乳酸 ３０～４５ 聚碳酸酯 ３０～４５ 复合阻燃剂 １５～３２ 结晶成核剂 ２～５ 防滴落剂 ０．５～１。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，杨扬，王惠，陈桥，孙培，吴刚，
申请(专利权)人：东丽纤维研究所中国有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。