阻燃性聚乳酸制造技術

聚乳酸通過引入下面組分的協同混合物賦予阻燃性：（ｉ）至少一種位阻胺穩定劑和（ｉｉ）選自有機鹵素，含磷，異氰脲酸酯和蜜胺型阻燃劑中的至少一種普通阻燃劑。本發明專利技術的組合物兼顧了良好阻燃劑性能與光穩定性和良好機械性能。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及通過在聚乳酸中添加至少一種位阻胺穩定劑和至少一種普通阻燃劑的協同混合物使聚乳酸阻燃的新型方法。本專利技術還涉及，通過在其中引入至少一種位阻胺穩定劑和至少一種普通阻燃劑，變成穩定化而可以耐光、熱和氧并且變成阻燃性的聚乳酸纖維、膜、模制品和泡沫制品。本專利技術的背景US專利No.5,096,950公開了某些NOR(N-烷氧基)位阻胺與溴化含Sb2O3阻燃劑一起在聚丙烯中的共同使用。US專利No.5,393,812公開了通過鹵代烴基磷酸酯或膦酸酯阻燃劑與烷氧基胺官能化位阻胺相結合的結合物來變成阻燃性的聚烯烴組合物。US專利No.5,844,026公開了包括某些NOR位阻胺和某些傳統阻燃劑的聚烯烴組合物。US專利No.6,117,995公開道，某些N-烷氧基位阻胺可以用作有機聚合物的阻燃劑。US專利No.6,271,377公開了包括N-羥基烷氧基位阻胺和鹵代阻燃劑的聚烯烴組合物。US專利No.6,309,987和同族WO99/54530教導了包括N-烷氧基胺的聚烯烴阻燃性無紡織物。US專利No.6,262,161公開了具有改進的抗引燃性的無規互聚物，例如乙烯和/或一種或多種α-烯烴單體與一種或多種乙烯基芳族單體的聚合物類，它包括填料和至少一種其它組分(可以是位阻胺穩定劑)。A Revolutionary UV Stable Flame Retardant System forPolyolefins-R.Srinivasan，A.Gupta and D.Horsey，Int.Conf.Addit.Polyolefins 1998，69-83，教導了包括某些NOR位阻胺與含鹵素和磷的普通阻燃劑的聚烯烴。Advances in a Revolutionary Flame Retardant System forPolyolefins-R.Srinivasan，B.Rotzinger，Polyolefins 2000，Int Conf.Polyolefins 2000，571-581，教導了包括某些NOR位阻胺與含溴和磷的阻燃劑的聚烯烴。EP 0792911 A2公開了包括烷氧基胺官能化位阻胺和三(三鹵代戊基)磷酸酯阻燃劑的聚烯烴組合物。US專利No.6,472,456和懸而未決的US申請No.09/714,717(2000年11月16日申請)公開了某些N-烷氧基位阻胺作為阻燃劑的用途。EP 1038912公開了作為阻燃劑的特定的烴氧基位阻胺化合物。Research Disclosure，Sept.2000，No.437087，June 2000，No.434095和Dec.2000，No.440128也公開了作為阻燃劑的某些烴氧基位阻胺化合物的功效。今天的阻燃劑(FR)市場是由用于利用化學和/或物理手段干涉燃燒過程的一些產品組成的。根據機理，這些FR已經建議在制品在氣相、冷凝相或兩者中的燃燒過程中發揮作用。該有機鹵素化合物被揭示產生鹵素物質(例如HX)，后者在氣相中干涉來自聚合物基材中的自由基有機“燃料”。增效劑被建議與HX反應形成附加的化學物質，后者會干涉在氣相中的燃燒，如氧化銻與HX反應形成銻鹵化物和水蒸汽。銻化合物如三氧化銻也用作自由基清除劑，形成鹵化銻。因此，它能夠抑制火勢的蔓延。雖然銻化合物就成本性能而言是有效的，但是它最近遇到大量問題，歸因于在鹵代阻燃劑存在下燃燒過程中所形成的副產物的毒性。氧化銻常常含有痕量的砷化合物，它被懷疑是致癌物質。由于這些生態問題，現在掀起了在目前的商購阻燃劑應用中替換三氧化銻的運動。然而，非常難以發現既是環境友好的和又是有效(就性能價格比而言)的有效增效劑。添加阻燃劑添加劑的另一個理由是在火焰的阻燃應用中防止滴淌。在燃燒過程中的滴淌是聚合物的各個部分以液滴形狀從基體上分離的過程。最常常，該液滴是燃燒性的并引起了火焰傳播的巨大危險。通常的措施是將填料如滑石大量地添加到聚合物中，對于機械性能有一些負面影響。有時使用的填料包括碳酸鈣，碳酸鎂，硼酸鋅，硅酸鹽，硅氧烷，玻璃纖維，玻璃泡，石棉，高嶺土，云母，硫酸鋇，硫酸鈣，金屬氧化物，水合物和氫氧化物如氧化鋅，氫氧化鎂，三水氧化鋁，硅石，硅酸鈣和硅酸鎂。已經發現，當將位阻胺穩定劑與普通的有機鹵素阻燃劑、含磷阻燃劑、異氰脲酸酯阻燃劑或蜜胺型阻燃劑一起添加到聚乳酸聚合物中時，制備了具有良好阻燃性能的聚乳酸聚合物。由于這一結合使用，阻燃性填料或普通的填料可以大大地減少或被替代。由于這些位阻胺化合物具有穩定劑的活性，本專利技術的聚合物組合物有效地得到保護，消除了光、氧和/或熱的有害影響。詳細公開本專利技術涉及阻燃性聚乳酸聚合物組合物，它包括聚乳酸聚合物基質和下面組分的協同混合物(i)至少一種位阻胺穩定劑和(ii)選自有機鹵素，含磷，異氰脲酸酯和蜜胺型阻燃劑中的至少一種普通阻燃劑。阻燃性填料不是為了改進阻燃性能和在例如UL-94燃燒試驗(下文)中實現較高的評級所需要的。因此，本專利技術的組合物可以含有僅僅少量的阻燃性填料，例如低于聚乳酸聚合物組分重量的3wt％，例如低于1wt％，例如低于0.1wt％；例如，該組合物基本上不含阻燃性填料。阻燃性填料在現有技術中是已知的并且選自氫氧化鎂，三水氧化鋁和硼酸鋅。阻燃性填料是為了阻燃性能而使用的，并且以足夠高的水平使用的無機化合物，因此被認為是“填料”。如果普通的填料如滑石，碳酸鈣等等正常地例如為了流動性質而使用，以便減少正在燃燒的液滴(本身不是不阻燃性的)的傳播，此類普通填料也可以通過使用本專利技術組合物來減少。例如，本專利技術的組合物可以含有僅僅少量的普通填料，例如低于聚乳酸聚合物組分重量的3wt％，例如低于1wt％，例如低于0.1wt％；例如，該組合物基本上不含普通填料。此外，本專利技術允許普通的填料替代更昂貴的阻燃性填料。本專利技術組合物符合阻燃劑技術規格，盡管含有僅僅少量的銻化合物如Sb2O3，例如低于聚乳酸聚合物組分重量的1wt％，例如低于0.1wt％；例如，該組合物基本上不含銻。聚乳酸聚乳酸是公開在US專利No 5,447,962，5,484,881，6,114,495和6,214,967中的聚合物和共聚物，它們的相關公開內容被引入這里供參考。用于本專利技術中的聚乳酸或乳酸和羥基羧酸的共聚物是通過使用乳酸或丙交酯即乳酸的環狀二聚物和羥基羧酸作為原料來制備的。舉例性質的羥基羧酸包括乙醇酸，羥基丁酸，羥基戊酸，羥基戊酸，羥基己酸和羥基庚酸。具體地說，優選使用乙醇酸，3-羥基乳酸，4-羥基乳酸，3-羥基戊酸或6-羥基己酸。在某些情況下，其它單體能夠合適地作為混合物來使用。該乳酸聚合物可以通過脫水縮聚來直接從乳酸制備或可以通過丙交酯的開環聚合來制備。當低分子量聚合物允許時，通過乳酸的脫水縮合獲得聚合物。當需要高分子聚合物時，優選通過交酯的開環聚合獲得聚合物。能夠用于開環聚合的交酯類是L-丙交酯，D-丙交酯，meso-交酯和這些交酯的混合物。D-或L-交酯與具有相反的旋光度的交酯的混合物是優選的?；旌媳?，D-或L-交酯/旋光對映體是在例如95/5到50/50之間。通過聚合純旋光異構體或不同的摻混物，可以獲得聚合物，它們具有不同的立體化學結構，影響它們的回彈性和結晶度以及它們的機械和熱性質。乳酸基聚合物的聚合度本文檔來自技高網...

【技術保護點】
阻燃性聚乳酸聚合物組合物，它包括聚乳酸聚合物基質和下面組分的協同混合物：（ｉ）至少一種位阻胺穩定劑和（ｉｉ）選自有機鹵素，含磷，異氰脲酸酯和蜜胺基阻燃劑中的至少一種普通阻燃劑。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：H秦，
申請(專利權)人：西巴特殊化學品控股有限公司，
類型：發明
國別省市：CH[瑞士]