[发明专利]一种阻燃PGA材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种阻燃PGA材料，由以下质量份的原料制备而成：5～10份的1‑丁基‑3‑甲基咪唑磷酸二丁酯和植酸的混合物、56～60份聚乙醇酸树脂、5～15份填料、15～35份增塑剂。本发明使用1‑丁基‑3‑甲基咪唑磷酸二丁酯和植酸的混合，可以显著提高PGA材料的阻燃性。并且，通过加入改性化碳酸钙材料对PGA进行改性，保证PGA制品强度等力学性能的前提下提高PGA的阻燃性。本发明提供的阻燃PGA材料具有较高的极限氧指数(LOI)和阻燃性能，为制备阻燃型全生物降解制品提供了材料来源。

技术领域

本发明属于阻燃材料技术领域，具体涉及一种阻燃PGA材料及其制备方法。

背景技术

PGA(聚乙醇酸)也称聚乙交酯，由于其分子结构中重复单元最短，是脂肪族聚酯材料中降解速度最快的，同时，其低分子量产物是理想的完全微生物降解诱发剂。

极限氧指数(LOI)是指聚合物在燃烧过程中，所需要氮气和氧气混合气体的最低浓度。该参数可以表征聚合物阻燃性能的好坏，LOI数值越大，标明材料的阻燃性能越好。一般认为氧指数＜22属于易燃物，氧指数在22-27之间属于可燃材料，氧指数＞27属于阻燃材料。同时，可以根据材料被点燃以后熄灭的能力来判断阻燃性能的好坏，其评价指标包括：燃烧速度、燃烧时间、抗滴落能力、滴落物是否能够引燃脱脂棉等。

然而，纯PGA的LOI值仅为23，属于可燃材料。因此，如何提高PGA的阻燃性能是目前需待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种阻燃PGA材料及其制备方法，本发明提供的阻燃PGA材料具有较高的极限氧指数(LOI)和阻燃性能，为制备阻燃型全生物降解制品提供了材料来源。

本发明提供了一种阻燃PGA材料，由以下质量份的原料制备而成：

5～10份的1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯和植酸的混合物、56～60份的聚乙醇酸树脂、5～15份的填料、15～35份的增塑剂。

优选的，所述1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯和植酸的质量比3:2。

优选的，所述聚乙醇酸树脂的重均分子量为30万～50万，熔点为220℃～230℃。

优选的，所述增塑剂为丙三醇和1,4-丁二醇按照质量比1:2的混合物。

优选的，所述填料为改性碳酸钙。

本发明还提供了一种上述阻燃PGA材料的制备方法，包括以下步骤：

A)将1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯和植酸的混合物、聚乙醇酸树脂、填料和增塑剂混合，得到混合物；

B)将所述混合物采用双螺杆挤出工艺挤出后进行造粒和烘干，得到阻燃PGA材料。

优选的，所述双螺杆挤出工艺采用的双螺杆挤出机的长径比≥1:35，所述双螺杆挤出机的加料段温度保持在165～195℃左右，混合段温度为230℃，挤出段温度保持在215～245℃左右。

优选的，所述造粒采用水下切粒的方式。

优选的，所述烘干的温度为75～85℃，时间为1.5～2.5h。

本发明还提供了一种上述阻燃PGA材料在工程塑料和墙体绝热、阻燃中的应用。