本發明屬于包裝材料領域，涉及一種聚乳酸包裝材料，具體為一種丁腈橡膠改性聚乳酸復合材料及其制備方法。
背景技術：
：聚乳酸作為一種生物塑料，具有較高的強度與模量，有望替代石油基聚合物。但其韌性差，抗沖擊性能差，結晶緩慢，為了提高其韌性，拓寬使用范圍，近些年來基于其改性的工作開展的如火如荼。相對于合成新的生物可降解材料以得到優異的性能，采用熔融共混對聚乳酸增韌的方法更加經濟方便。針對聚乳酸的增韌改性工作，目前的重點主要集中在使用具有生物相容性的高聚物進行增韌，主要的增韌劑有脂肪族聚酯，脂肪族-芳香族共聚物，彈性體及橡膠等。但生物相容性聚合物一方面由于原料來源有限、價格昂貴，另一方面在增韌聚乳酸時又需較大的添加量，不僅提高了成本，且大大降低了其強度。因此，為了得到較好的增韌效果，使用較小比例的橡膠或彈性體增韌，不僅可以保留體系較高的強度、降低成本，還可以最大限度的保留聚乳酸的生物可降解性，減少對資源的浪費及環境的污染。但是現有技術中的增韌劑與聚乳酸的相容性不佳，而與其相容性較好的增韌劑則對其耐水性、耐磨性、耐熱性、耐老化等性能增強不夠顯著。技術實現要素：本發明的目的是：為了克服現有技術的缺陷，獲得一種能與聚乳酸熱力學相容，且能夠取得明顯增韌效果的聚乳酸復合材料，本發明提供了一種丁腈橡膠改性聚乳酸復合材料及其制備方法。技術方案：一種丁腈橡膠改性聚乳酸復合材料，按重量份計，所述復合材料包含以下組分：馬尼拉麻纖維12～29份、漢麻纖維3～15份、香蕉葉纖維5～16份、丁腈橡膠12～26份、聚己內酯8～17份、聚氨酯3～11份、過氧化二異丙苯1～9份、l-丙交酯單體3～8份、馬來酸酐1～7份、聚乳酸25～55份。優選的，按重量份計，所述復合材料包含以下組分：馬尼拉麻纖維23份、漢麻纖維12份、香蕉葉纖維12份、丁腈橡膠22份、聚己內酯13份、聚氨酯8份、過氧化二異丙苯7份、l-丙交酯單體5份、馬來酸酐5份、聚乳酸50份。所述的一種丁腈橡膠改性聚乳酸復合材料的制備方法，包含以下步驟：(1)采用質量分數為15％～35％的硫酸溶液處理馬尼拉麻纖維、漢麻纖維和香蕉葉纖維，反應1～3.5小時；(2)將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內干燥1～2.5小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.5pa～-0.2pa，溫度為70～85℃；(3)采用質量分數為32％～56％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應溫度為30～50℃，時間為1.5～4小時，反應結束后用去離子水漂洗至中性，風干、備用；(4)在無水、真空狀態下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質量比7～12:3～5混合，溶劑為無水乙醇，在45～55℃條件下反應1～3小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應20～50分鐘后室溫下冷卻；(5)將步驟(4)處理后的纖維粉末與丁腈橡膠、聚己內酯、聚氨酯、過氧化二異丙苯、馬來酸酐和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內溫度為180℃～190℃，至完全熔融后，轉移至平板硫化機上熱壓成型。優選的，步驟(1)中采用質量分數為32％的硫酸溶液處理馬尼拉麻纖維、漢麻纖維和香蕉葉纖維，反應3小時。優選的，步驟(2)中將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內干燥2小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.3pa，溫度為82℃。優選的，步驟(3)中采用質量分數為52％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應溫度為42℃，時間為3小時，反應結束后用去離子水漂洗至中性，風干、備用。優選的，步驟(4)中在無水、真空狀態下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質量比11:4混合，溶劑為無水乙醇，在52℃條件下反應2小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應40分鐘后室溫下冷卻。優選的，步驟(5)中將步驟(4)處理后的纖維粉末與丁腈橡膠、聚己內酯、聚氨酯、過氧化二異丙苯、馬來酸酐和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內溫度為186℃，至完全熔融后，轉移至平板硫化機上熱壓成型。有益效果：(1)本發明所述丁腈橡膠改性聚乳酸復合材料增韌劑與聚乳酸熱力學相容性良好；(2)本發明所述復合材料具有明顯的增韌效果。具體實施方式實施例1一種丁腈橡膠改性聚乳酸復合材料，按重量份計，所述復合材料包含以下組分：馬尼拉麻纖維12份、漢麻纖維3份、香蕉葉纖維5份、丁腈橡膠12份、聚己內酯8份、聚氨酯3份、過氧化二異丙苯1份、l-丙交酯單體3份、馬來酸酐1份、聚乳酸25份。所述的一種丁腈橡膠改性聚乳酸復合材料的制備方法，包含以下步驟：(1)采用質量分數為15％的硫酸溶液處理馬尼拉麻纖維、漢麻纖維和香蕉葉纖維，反應1小時；(2)將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內干燥1小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.5pa，溫度為70℃；(3)采用質量分數為32％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應溫度為30℃，時間為1.5小時，反應結束后用去離子水漂洗至中性，風干、備用；(4)在無水、真空狀態下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質量比7:3混合，溶劑為無水乙醇，在45℃條件下反應1小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應20分鐘后室溫下冷卻；(5)將步驟(4)處理后的纖維粉末與丁腈橡膠、聚己內酯、聚氨酯、過氧化二異丙苯、馬來酸酐和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內溫度為180℃，至完全熔融后，轉移至平板硫化機上熱壓成型。實施例2一種丁腈橡膠改性聚乳酸復合材料，按重量份計，所述復合材料包含以下組分：馬尼拉麻纖維23份、漢麻纖維12份、香蕉葉纖維12份、丁腈橡膠22份、聚己內酯13份、聚氨酯8份、過氧化二異丙苯7份、l-丙交酯單體5份、馬來酸酐5份、聚乳酸50份。所述的一種丁腈橡膠改性聚乳酸復合材料的制備方法，包含以下步驟：(1)采用質量分數為32％的硫酸溶液處理馬尼拉麻纖維、漢麻纖維和香蕉葉纖維，反應3小時；(2)將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內干燥2小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.3pa，溫度為82℃；(3)采用質量分數為52％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應溫度為42℃，時間為3小時，反應結束后用去離子水漂洗至中性，風干、備用；(4)在無水、真空狀態下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質量比11:4混合，溶劑為無水乙醇，在52℃條件下反應2小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應40分鐘后室溫下冷卻；(5)將步驟(4)處理后的纖維粉末與丁腈橡膠、聚己內酯、聚氨酯、過氧化二異丙苯、馬來酸酐和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內溫度為186℃，至完全熔融后，轉移至平板硫化機上熱壓成型。實施例3一種丁腈橡膠改性聚乳酸復合材料，按重量份計，所述復合材料包含以下組分：馬尼拉麻纖維29份、漢麻纖維15份、香蕉葉纖維16份、丁腈橡膠26份、聚己內酯17份、聚氨酯11份、過氧化二異丙苯9份、l-丙交酯單體8份、馬來酸酐7份、聚乳酸55份。所述的一種丁腈橡膠改性聚乳酸復合材料的制備方法，包含以下步驟：(1)采用質量分數為35％的硫酸溶液處理馬尼拉麻纖維、漢麻纖維和香蕉葉纖維，反應3.5小時；(2)將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內干燥2.5小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.2pa，溫度為85℃；(3)采用質量分數為56％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應溫度為50℃，時間為4小時，反應結束后用去離子水漂洗至中性，風干、備用；(4)在無水、真空狀態下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質量比12:5混合，溶劑為無水乙醇，在55℃條件下反應3小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應50分鐘后室溫下冷卻；(5)將步驟(4)處理后的纖維粉末與丁腈橡膠、聚己內酯、聚氨酯、過氧化二異丙苯、馬來酸酐和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內溫度為190℃，至完全熔融后，轉移至平板硫化機上熱壓成型。對實施例1～3制備獲得的丁腈橡膠改性聚乳酸復合材料進行性能測試，結果如下表所示：實施例1實施例2實施例3拉伸強度/mpa586562斷裂伸長率/％235269258結晶尺寸/μm9810099當前第1頁12