[发明专利]一种阻燃性全生物降解聚羟基烷酸酯材料

说明书

【技术领域】

本发明涉及具有阻燃性的塑料产品，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)、PHAs(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，氧指数在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；而关于聚羟基烷酸酯(PHAs)的阻燃改性技术研究比较少，仅有少量的文献报道。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，但是它的缺点一方面是使用合成的方法难以实现工业化，成本昂贵难以推广，另一方面由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，因此，需要进一步研究具有良好阻燃性的聚羟基烷酸酯材料。

【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。

本发明公开的阻燃性全生物降解聚羟基烷酸酯材料，包括聚羟基烷酸酯、纳米金属氢氧化物、金属氧化物、助剂。

进一步地，所述各组分的含量为，聚羟基烷酸酯为1-95％、纳米金属氢氧化物为1-80％、金属氧化物为1-25％、助剂为0.1-30％。

所述阻燃性全生物降解聚羟基烷酸酯材料还添加有助剂，所述助剂包括引发剂、抗氧剂、润滑剂，各组分的含量为，

本发明中还可以添加其他助剂，所述其他助剂是颜料、抗紫外线剂、增塑剂、脱模剂、偶联剂、成核剂、填充材料等，其中填充材料包括有机填料和无机填料，所述有机填料为淀粉、植物纤维、木粉中的一种或几种混合物，所述无机填料可选的有碳酸钙、滑石粉、硅灰石、晶须、硅酸盐中一种或几种混合物。

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所述纳米金属氢氧化物为为氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化锌、氢氧化钾、氢氧化硅、氢氧化钛、氢氧化铁、氢氧化铜、氢氧化镍、氢氧化铜、氢氧化硼、氢氧化锰、氢氧化锂、氢氧化纳中一种或几种混合物。

所述纳米氢氧化物为针状或棒状，粒径为5-50纳米，长度为100-500纳米。

所述纳米氢氧化物经过表面包覆处理，所述包覆材料为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、硅烷偶联剂、铝酸酯、钛酸酯、聚乙烯醇酯、丁二醇酯中任意一种。

所述的金属氧化物为氧化镁、氧化铝、氧化钙、氧化锌、氧化钾、氧化硅、氧化钛、氧化铁、氧化铜、氧化钠、氧化镍、氧化锰、氧化锂、氧化硼、氧化锑中任意一种或几种混合物。

所述的金属氧化物为氧化锌或氧化硼或二者的混合物。

所述引发剂是过氧化类引发剂，选自过氧化苯甲酰、双(丁基过氧)三甲基环己烷、双(丁基过氧)环十二烷、过氧化苯甲酸丁酯、二丁基过氧化物、双(丁基过氧)二异丙苯、二枯基过氧化物、过氧化丁基枯中的一种或几种混合物，优选具有较高引发温度的过氧化苯甲酰、双(丁基过氧)二异丙苯。

所述抗氧剂为季戊四醇类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。