[发明专利]一种新型阻燃抗静电生物降解材料及其制备方法

摘要

本发明属于生物降解材料领域，涉及一种阻燃抗静电生物降解材料及其制备方法。该生物降解材料由包括以下重量份的组分制成：生物降解树脂5~90份，反应活性剂0~10份，阻燃抗静电淀粉母料5~90份。本发明通过有机抗静电剂和无机抗静电剂的复配，不仅赋予了生物降解材料持久的抗静电性能，而且降低了抗静电性能对环境湿度的依赖性，同时添加以淀粉为碳源的膨胀型阻燃剂，有效改善了生物降解材料的易燃性问题。本发明的抗静电剂和膨胀型阻燃剂都是环境友好的，且保持了生物降解材料本身优良的力学性能和加工性能。

主权项

1.一种生物降解材料，其特征在于：由以下重量份的组分制成：生物降解树脂         5～90份，第一反应活化剂       1～10份，阻燃抗静电淀粉母料   5～90份；所述的生物降解树脂选自聚酯酰胺共聚物、聚羟基丁酸戊酸酯、聚对二氧环己酮、二氧化碳‑环氧乙烷共聚物、二氧化碳‑环氧丙烷共聚物或丁二酸‑己二酸‑丁二醇酯共聚物中的一种以上；所述的阻燃抗静电淀粉母料，由以下重量份的组分制成：所述有机抗静电剂选自甘油月桂酸酯、甘油油酸酯、甘油棕榈酸酯、甘油硬脂酸酯、聚甘油月桂酸酯、聚甘油油酸酯、聚甘油棕榈酸酯、聚甘油硬脂酸酯、聚乙二醇月桂酸酯、聚乙二醇油酸酯、聚乙二醇棕榈酸酯或聚乙二醇硬脂酸酯中的一种以上；所述无机抗静电剂选自碳纤维、膨胀石墨、碳纳米管、二氧化硅、氧化铝或氧化锌中的一种以上；所述膨胀型阻燃剂由碳源、酸源和气源组成；所述膨胀型阻燃剂中碳源、酸源和气源的重量比为1:3:1；所述的碳源为玉米淀粉、小麦淀粉或马铃薯淀粉中的一种以上；所述的酸源为磷酸铵镁；所述的气源选自尿素、六次甲基四胺、聚氨基酸酯、偶氮二异丁腈、甘氨酸或木粉中的一种以上；所述的第一反应活化剂或第二反应活化剂选自环氧基团的丙烯酸酯类化合物、甲基丙烯酸缩水甘油酯类化合物、环氧大豆油类化合物、二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺、二(2,6‑二异丙基苯基)碳二亚胺、1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)‑碳酰二亚胺盐酸盐、活化剂Stabaxol‑P、活化剂Stabaxol‑P200、活化剂Stabaxol‑100、活化剂Stabaxol‑I、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1,6‑环己二异氰酸酯、4,4’‑亚甲基双(环己基异氰酸酯)、赖氨酸甲基酯二异氰酸酯或丁烷二异氰酸酯中的一种以上；所述加工助剂选自热稳定剂、光稳定剂、润滑剂、偶联剂、填充剂、着色剂或发泡剂中的一种以上；所述光稳定剂选自炭黑、氧化锌、二氧化钛或二苯甲酮类稳定剂；所述的二苯甲酮类稳定剂选自光稳定剂UV400、光稳定剂UV9或光稳定剂UV531中的一种以上；所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、三硬脂酸甘油酯、乙撑双硬脂酰胺、天然石蜡、白油、微晶石蜡、硬脂酸钡、硬脂酸锌或硬脂酸钙中的一种以上；所述的生物降解材料的制备方法包括以下步骤：(1)制备阻燃抗静电淀粉母料：称取10～90份淀粉、5～50份增塑剂、5～90份膨胀型阻燃剂、5～40份有机抗静电剂、1～20份无机抗静电剂、1～50份载体树脂、1～20份第二反应活化剂和60份加工助剂先初混，混合均匀后，再熔融共混，最后通过造粒机造粒，得到阻燃抗静电淀粉母料，备用；(2)将步骤(1)中制备的5～90份阻燃抗静电淀粉母料、1～10份第一反应活化剂以及5～90份生物降解树脂先初混，再熔融共混，最后通过造粒机造粒，即可制得生物降解材料；所述的步骤(1)中初混所使用的设备为高速混合机，初混的时间为1～20min；所述的步骤(1)中熔融共混所使用的设备选自双螺杆挤出机，所述的双螺杆挤出机的螺杆转速为50rpm或150rpm，螺杆长径比L/D为15:1～25:1，熔融共混的温度为60℃，熔融共混的时间为1～15min；所述的步骤(2)中初混所使用的设备为高速混合机，初混的时间为1～10min；所述的步骤(2)中熔融共混所使用的设备选自双螺杆挤出机，所述的双螺杆挤出机的螺杆转速为50rpm或150rpm，螺杆长径比L/D为15:1～25:1或50:1，熔融共混的温度为80℃或180～250℃，熔融共混的时间为1～10min。