[发明专利]一种含氟化合物在聚乳酸PLLA中作为阻燃剂的用途以及包含其的阻燃组合物

说明书

本发明提供了一种含氟化合物在聚乳酸PLLA中作为阻燃剂的用途及包含其的阻燃组合物，所述含氟化合物能够与磺酸盐、DOPO类阻燃剂协同作用阻燃PLLA，所述阻燃组合物包括含氟化合物、磺酸盐、DOPO类阻燃剂，所述阻燃组合物能够用作PLLA阻燃剂，并使得阻燃PLLA在保持良好的纺丝能力的情况下，同时具有阻燃性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种用于阻燃PLLA的含氟化合物的阻燃剂以及含有该含氟化合物的阻燃组合物。

背景技术

聚乳酸PLLA，又名聚丙交酯，属于聚酯家族，聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。

PLLA是一种热塑性脂肪族聚酯，在室温下处于玻璃态的硬质高分子，在生物降解高分子材料中其刚性最高，但其耐热性差，热变形温度(0.45MPa载荷下)仅为55℃。而且聚乳酸PLLA易于燃烧，需要通过改性的方法赋予聚乳酸PLLA阻燃性能。

卤系阻燃剂因其使用后会造成环境问题，已经逐渐停止其在高聚物中的阻燃应用。目前应用于聚乳酸的阻燃剂主要为膨胀型阻燃剂和无机阻燃剂两类。然而膨胀型阻燃剂及无机阻燃剂应用时主要限制问题在于其添加量较大，会影响聚乳酸物理机械性能，因此其阻燃效率仍有待提高。在专利文献CN1823127、CN101260227、CN101440156中分别报道了一系列常规无卤阻燃剂和常规膨胀型阻燃剂阻燃聚乳酸的应用。

在日本专利JP5378904B9中，提出了除聚乳酸之外还含有热塑性树脂、磷系或氮系或金属氧化物系阻燃剂和阻燃助剂的聚乳酸树脂组合物，但阻燃性仅评价了UL94，不能准确地得知阻燃效果，而且未提供纺丝性能数据。

因此，亟需提供一种具有阻燃性能的化合物和含有其的阻燃组合物用于阻燃PLLA，并提供一种阻燃PLLA的制备方法，以使得阻燃PLLA在保持良好的纺丝能力的情况下，同时具有优异的阻燃性能以及抗熔滴性能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：一种含氟化合物在聚乳酸PLLA(聚左旋乳酸)中作为阻燃剂的用途以及包含其的阻燃组合物，所述含氟化合物能够与磺酸盐、DOPO类阻燃剂协同作用阻燃PLLA；所述阻燃组合物包括含氟化合物、磺酸盐、DOPO类阻燃剂，所述阻燃组合物能够用作PLLA阻燃剂，并使得阻燃PLLA在保持良好的纺丝能力的情况下，同时具有优异的抗熔滴性能以及阻燃性能；本发明还提供了阻燃PLLA的制备方法，所述制备方法工艺简单，有利于推广应用，从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供以下方面：

第一方面，本发明提供一种包含含氟化合物并用作PLLA阻燃剂的阻燃组合物，所述阻燃组合物包括含氟化合物和DOPO类阻燃剂。

其中，所述含氟化合物为其单个分子中含有至少一个氟原子的有机化合物，优选选自四甲基氟化铵、四丁基氟化铵、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、和偏四氟乙烯；更优选地，所述含氟化合物为四甲基氟化铵。

进一步地，所述含氟化合物与DOPO类阻燃剂的质量比为(1～30)：(10～60)。

其中，所述DOPO类阻燃剂选自DOPO-TRIOL，DOPO-NQ，DOPO-HPM，DOPO-HAM，DOPO-BQ，DDP，和OD-PN；优选地，所述DOPO类阻燃剂为DDP。

其中，所述阻燃组合物还包括磺酸盐，优选为磺酸钾或磺酸钠盐，更优选地，所述磺酸盐选自辛烷磺酸钠、三氯苯基磺酸钠、二苯甲砜磺酸钾、三氟甲基磺酸钠；优选地，所述磺酸盐为三氟甲基磺酸钠。

其中，所述磺酸盐与DOPO类阻燃剂的质量比为(0.1～10)：(10～60)。

第二方面，本发明还提供一种含氟化合物用作PLLA阻燃剂的用途，所述含氟化合物为其单个分子中含有至少一个氟原子的有机化合物。