[发明专利]一种有机-无机杂化聚左旋乳酸-镁络合物无卤阻燃剂

说明书

本发明涉及无卤阻燃剂制备技术领域，且公开了一种有机‑无机杂化聚乳酸‑镁络合物无卤阻燃剂，包括以下原料，聚乳酸‑镁络合物、抗氧化剂复合物、混合助溶剂，表面活性助剂，抗氧化剂复合物为四(2,4‑二叔丁基酚)‑4,4'‑联苯基二亚磷酸酯，有效防止聚左旋乳酸‑镁络合物被氧化使阻燃剂失效，混合助溶剂为聚乙二醇和聚甘油的混合物，表面活性助剂为非离子表面活性助剂脂肪酸甘油酯。该聚乳酸‑镁络合物为聚乳酸和碳酸氢镁的络合物，聚乳酸‑镁络合物作为阻燃剂的主要成分，该络合物添加进材料中后，材料的氧指数和垂直燃烧明显增加，从而使材料的阻燃性能和抑烟性能得到一定程度的改善。

技术领域

本发明涉及无卤阻燃剂制备技术领域，具体为一种有机-无机杂化聚左旋乳酸-镁络合物无卤阻燃剂。

背景技术

阻燃剂的功能是使易燃聚合物具有难燃性的功能性助剂，主要是针对高分子材料的阻燃设计的，添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中，使聚合物具有阻燃性的，目前添加型阻燃剂主要分为有机阻燃剂和无机阻燃剂，卤系阻燃剂，有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。

其中磷系阻燃剂因其具有较高的阻燃效率，添加量少，环境友好等特点而被广泛应用，但是随着含磷阻燃剂添加量的增多，会引起团聚和相分离现象，破坏聚合物的可纺性，而卤系阻燃剂在热裂解或燃烧时产生较多的烟和腐蚀性气体，对环境造成严重污染，卤系阻燃剂的使用已经受到越来越多的限制。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种有机-无机杂化聚左旋乳酸-镁络合物无卤阻燃剂，解决了现有阻燃剂含有毒卤素的问题，以及含磷阻燃剂添加量过多，引起团聚和相分离现象，破坏聚合物的可纺性的问题

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有机-无机杂化聚乳酸-镁络合物无卤阻燃剂，包括以下重量份数配比的原料，85-95份聚乳酸-镁络合物、1-3份抗氧化剂复合物、3-8份混合助溶剂，1-4份表面活性助剂。

优选的，所述聚乳酸-镁络合物为聚乳酸和碳酸氢镁的络合物，聚乳酸-镁络合物作为阻燃剂的主要成分，试验表明该络合物添加进聚丙烯等材料中后，氧指数和垂直燃烧明显增加，材料的阻燃性能和抑烟性能得到一定程度的改善，其制备方法如下：

（1）称取40 g聚乳酸和25 g 碳酸氢镁依次放入100 mL中，再加入50 mL 乙二醇作为反应溶剂，水浴加热至70 ℃，匀速搅拌1 h，使聚乳酸和碳酸氢镁充分混合；

（2）将上述步骤（1）中的物料转移进反应釜中，再加入0.6 g四(三苯基膦)钯作为催化剂，将反应釜放置烘箱加热至120-125 ℃，反应6-8 h；

（3）将反应釜冷却至室温，加入蒸馏水和乙酸乙酯萃取，萃取后加入无水硫酸钠干燥，然后过滤，得到固体络合物聚乳酸-镁络合物。

优选的，所述抗氧化剂复合物为四(2,4-二叔丁基酚)-4,4'-联苯基二亚磷酸酯，有效防止聚左旋乳酸-镁络合物被氧化使阻燃剂失效。

优选的，所述混合助溶剂为聚乙二醇和聚甘油的混合物，其质量比为3:1，混合助溶剂相比于一般溶剂，可以更好地使阻燃剂预料和表面活性助剂充分混合，提高其阻燃效果。

优选的，所述表面活性助剂为非离子表面活性助剂脂肪酸甘油酯，在阻燃剂的表面形成网状结构，有效地降低阻燃剂的表面张力，使阻燃剂均匀附着在材料表面。

优选的，所述聚左旋乳酸-镁络合物无卤阻燃剂，制备方法包括以下步骤：