一種改性聚乳酸復合材料的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種改性聚乳酸復合材料的制備方法，該方法包括如下步驟：（1）制備改性聚乳酸；（2）配料；（3）將改性聚乳酸、納米天然纖維、成核劑、熱穩定劑，抗氧劑真空干燥并按比列混合，使干燥后的共混物的基體含水率低于50ppm，然后采用熔融擠出的方法將共混物注塑成標準樣件。使用該方法制備的乳酸復合材料，原料價格便宜，可完全降解，塑性和韌性好。
【專利說明】
一種改性聚乳酸復合材料的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及造紙技術領域，具體涉及一種改性聚乳酸復合材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著高分子材料的發展，石油基高分子材料在人類生活和工作中得到廣泛的應用。但這些材料來源不可再生資源，而且在自然環境中難以降解，造成生態環境惡化和資源緊缺，不符合人類可持續發展的戰略，給人類帶來危害。近年來，來源于可再生資源的可為生物降解材料引起人們廣泛的注意。
[0003]聚乳酸(p0lylaCtide，PLA)是以玉米、淀粉等可再生植物資源為原料發酵得到乳酸后經化學合成的高分子材料，具有良好的生物相容性，且能夠完全生物降解，廢棄后可在微生物、水、酸、堿等作用下完全分解成水和二氧化碳，對環境不造成任何污染，是一種典型的可完全生物降解的綠色塑料。同時，聚乳酸具有高強度、高模量、高透明性、易加工成型等優點。作為一種新型的可完全生物降解高分子材料，聚乳酸已經逐步得到學術界和工業界的重視，其應用范圍已從最初用于生物醫用領域過渡到各類包裝材料等通用高分子材料領域，并朝著電器制品、汽車制品等工程塑料領域迅速發展，展現了誘人的發展前景。然而，聚乳酸具有較低的斷裂伸長率和沖擊強度，是一種硬而脆的高分子材料。
[0004]納米纖維素微纖是一種自然界中含量最豐富的新型功能高分子材料，由于其可再生且易生物降解，以及自身良好的生物相容性、優良的機械性能和良好的可修飾性，使其在諸多領域有著廣泛的潛在應用，比如:生物、造紙工業、醫學、凈化、傳導、食品工業和復合材料等領域。隨著資源的嚴重匱乏和人們對環保的日益重視，有效地開發和利用這種廉價物豐的綠色可再生資源具有極其重要的意義。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種改性聚乳酸復合材料的制備方法，使用該方法制備的乳酸復合材料，原料價格便宜，可完全降解，塑性和韌性好。
[0006]為了實現上述目的，本發明提供一種改性聚乳酸復合材料的制備方法，該方法包括如下步驟:
(1)制備改性聚乳酸
取干燥過的聚乳酸80重量份，所述的聚乳酸的數均分子量為15-18萬，重均分子量為3325g/mol的低分子量聚己二酸二甘醇酯5重量份，重均分子量為100000-150000g/mol的高分子量聚己二酸二甘醇酯10-15重量份，將聚乳酸同時與低分子量聚己二酸二甘醇酯和高分子量聚己二酸二甘醇酯放入密煉機內熔融共混，溫度180-190°C，轉矩50轉/分，時間6-10分鐘，即可得到改性聚乳酸；
(2)配料
改性聚乳酸復合材料組分按照重量份如下配比:
改性聚乳酸70-85份、納米天然纖維5-25份、熱穩定劑1-3份;抗氧劑0.5-1.5份;成核劑1_3份;偶聯劑2-4份；
(3)將改性聚乳酸、納米天然纖維、成核劑、熱穩定劑，抗氧劑真空干燥并按比列混合，使干燥后的共混物的基體含水率低于50ppm，然后采用熔融擠出的方法將共混物注塑成標準樣件，其中熔融擠出溫度190-205 0C。
[0007]優選的，所述的熱穩定劑選取自四[3-(3，5_二叔丁基)丙酸]季戊四醇、三(2，4_二叔丁基苯基)亞磷酸酯以及(2，4_ 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯的一種或幾種，所述的抗氧劑選取自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇、(3，5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯或，β-苯基(3，5_ 二叔丁基-4-羥基)丙酸正十八碳醇酯的一種或幾種，所述的成核劑選取自改性超細滑石粉、取代二芐叉山梨醇類、二( 4-叔丁基-苯甲酸)氫氧化鋁的一種或幾種，所述的偶聯劑選取自2-(3，4_環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧丙基二甲氧基硅烷或3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的一種或幾種。
[0008]本發明所述的纖維聚乳酸復合材料的制備方法，原料價格低廉，材料可完全降解，通過選擇合適的組合配比，提高了復合材料的塑性和韌性。
【具體實施方式】
[0009]實施例一
取干燥過的聚乳酸80重量份，所述的聚乳酸的數均分子量為15-18萬，重均分子量為3325g/mol的低分子量聚己二酸二甘醇酯5重量份，重均分子量為100000-150000g/mol的高分子量聚己二酸二甘醇酯10重量份，將聚乳酸同時與低分子量聚己二酸二甘醇酯和高分子量聚己二酸二甘醇酯放入密煉機內熔融共混，溫度180°C，轉矩50轉/分，時間6分鐘，即可得到改性聚乳酸；
改性聚乳酸復合材料按照重量份如下配比:改性聚乳酸70份、納米天然纖維5份、熱穩定劑I份;抗氧劑0.5份;成核劑I份;偶聯劑2份。
[0010]將改性聚乳酸、納米天然纖維、成核劑、熱穩定劑，抗氧劑真空干燥并按比列混合，使干燥后的共混物的基體含水率低于50ppm，然后采用熔融擠出的方法將共混物注塑成標準樣件，其中熔融擠出溫度190-205 0C。
[0011]所述的熱穩定劑為四[3-(3，5_二叔丁基)丙酸]季戊四醇，所述的抗氧劑為四[β-(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇，所述的成核劑為改性超細滑石粉，所述的偶聯劑為2-(3，4_環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷。
[0012]實施例二
取干燥過的聚乳酸80重量份，所述的聚乳酸的數均分子量為18萬，重均分子量為3325g/mol的低分子量聚己二酸二甘醇酯5重量份，重均分子量為100000-150000g/mol的高分子量聚己二酸二甘醇酯15重量份，將聚乳酸同時與低分子量聚己二酸二甘醇酯和高分子量聚己二酸二甘醇酯放入密煉機內熔融共混，溫度190°C，轉矩50轉/分，時間10分鐘，即可得到改性聚乳酸；
改性聚乳酸復合材料按照重量份如下配比:改性聚乳酸85份、納米天然纖維25份、熱穩定劑3份;抗氧劑1.5份;成核劑3份;偶聯劑4份。
[0013]將改性聚乳酸、納米天然纖維、成核劑、熱穩定劑，抗氧劑真空干燥并按比列混合，使干燥后的共混物的基體含水率低于50ppm，然后采用熔融擠出的方法將共混物注塑成標準樣件，其中熔融擠出溫度205 °C。
[0014]所述的熱穩定劑為(2，4_二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯的，所述的抗氧劑選為β-苯基(3，5_ 二叔丁基-4-羥基)丙酸正十八碳醇酯，所述的成核劑為取代二芐叉山梨醇類，所述的偶聯劑為3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的。上面以舉例方式對本發明進行了說明，但本發明不限于上述具體實施例，凡基于本發明所做的任何改動或變型均屬于本發明要求保護的范圍。
【主權項】
1.一種改性聚乳酸復合材料的制備方法，該方法包括如下步驟: (1)制備改性聚乳酸 取干燥過的聚乳酸80重量份，所述的聚乳酸的數均分子量為15-18萬，重均分子量為3325g/mol的低分子量聚己二酸二甘醇酯5重量份，重均分子量為100000-150000g/mol的高分子量聚己二酸二甘醇酯10-15重量份，將聚乳酸同時與低分子量聚己二酸二甘醇酯和高分子量聚己二酸二甘醇酯放入密煉機內熔融共混，溫度180-190°C，轉矩50轉/分，時間6-10分鐘，即可得到改性聚乳酸； (2)配料 改性聚乳酸復合材料按照重量份如下配比: 改性聚乳酸70-85份、納米天然纖維5-25份、熱穩定劑1-3份;抗氧劑0.5-1.5份;成核劑1_3份;偶聯劑2-4份； (3)將改性聚乳酸、納米天然纖維、成核劑、熱穩定劑，抗氧劑真空干燥并按比列混合，使干燥后的共混物的基體含水率低于50ppm，然后采用熔融擠出的方法將共混物注塑成標準樣件，其中熔融擠出溫度190-205 0C。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的熱穩定劑選取自四[3-(3，5-二叔丁基)丙酸]季戊四醇、三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯以及(2，4_ 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯的一種或幾種，所述的抗氧劑選取自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇、(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯或，β-苯基(3，5_ 二叔丁基-4-羥基)丙酸正十八碳醇酯的一種或幾種，所述的成核劑選取自改性超細滑石粉、取代二芐叉山梨醇類、二( 4-叔丁基-苯甲酸)氫氧化鋁的一種或幾種，所述的偶聯劑選取自2-(3，4_環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧丙基二甲氧基硅烷或3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的一種或幾種。
【文檔編號】C08K3/34GK105907065SQ201610468122
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】不公告發明人
【申請人】蘇州思創源博電子科技有限公司