一种高耐热的聚乳酸/木粉复合材料的制作方法

文档序号:13680004阅读:216来源:国知局
技术领域本发明涉及高分子领域,具体涉及一种高耐热的聚乳酸/木粉复合材料及其制备方法,主要应用于可循环再利用的托盘、包装箱。

背景技术:
木塑复合材料是一种很有发展潜力的新型材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯基木塑复合材料的市场份额逐年增加。与传统的聚烯烃材料相比,聚乳酸(PLA)来源于可再生资源,是一种无毒且具有良好生物降解性和可加工性能的聚酯类高分子,但由于其聚合成本高而限制了其大规模使用。因此,降低PLA的使用成本成为研究的重点。通过添加大麻、洋麻等在改善PLA性能的同时降低使用成本成为一大途径。将木粉(WF)与PLA复配,可降低产品的原料成本,有助于解决PLA无法在产业界得到更大规模利用的问题。

技术实现要素:
本发明制备了一种高耐热的聚乳酸/木粉复合材料,该材料制备的制件用于可循环再利用的托盘、包装箱,利用木粉增加PLA材料的刚性,降低生产成本,并利用硅烷偶联剂提高木粉和PLA相容性,同时异氰尿酸三缩水甘油脂提高复合材料的耐热性。该复合材料不仅具有较好的力学性能,而且具有良好的耐热性。技术方案上述高耐热的聚乳酸/木粉复合材料的制备方法包括:步骤一、对木粉在110~1200C下进行3小时烘干,含水率低于3%;步骤二、用硅烷偶联剂对木粉进行接枝处理;步骤三、将处理好的的木粉、聚乳酸、异氰尿酸三缩水甘油脂、助剂放入高速混合机中,在常温下搅拌5~10分钟;步骤四、将步骤三混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料筒中,经过熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化;其中,双螺杆挤出机的温度设置为:后段温度为145~1500C,中段和前段温度为135~1400C,螺杆转速为90~110r/min。本发明解决了传统聚乳酸耐热性的问题,同时复配木粉增强体系可有效提高复合材料的刚性、耐磨性,并使得材料具有良好的尺寸稳定性,满足于可循环再利用的托盘、包装箱的应用。具体实例为便于进一步说明本发明,下面结合具体实例对本发明进行说明:主要原料聚乳酸塑脂颗粒,特性密度为1.20g/cm3;木粉目数为80目的杨木粉;相容剂使用采购的硅烷偶联剂;助剂包括耐高温的抗氧剂;耐热剂为异氰尿酸三缩水甘油脂。双螺杆挤出机料筒温度一区温度:130~1350C,二区温度140~1450C,三区温度140~1450C,四区温度140~1450C,五区温度150~1550C,六区温度145~1500C,压力为10~14MPa,螺杆长径比35~40,主机转速90~100r/min。将各组分按配比混合均匀置于双螺杆挤出机中,经熔融混合挤出造粒。本发明各实施例中所得的改性的耐热性聚乳酸/木粉复合材料,按一下注塑条件注塑成测试样条。注塑条件:注塑温度145~1500C,注塑压力20~35MPa,注塑速度20~30mm/s。各实施例具体检测标准如下:缺口冲击强度ISO179无缺口冲击强度ISO179拉伸强度ISO527(5mm/min)弯曲强度ISO178(3mm/min)弯曲模量ISO178(3mm/min)热变形温度实施例1~4对应的各组分用量、实施例性能检测结果(见表1和表2)表1实施例1~4的配方表实施例1实施例2实施例3实施例4原料用量(份)用量(份)用量(份)用量(份)PLA80808080木粉15151515硅烷偶联剂4444耐热剂246助剂0.50.50.50.5表2各实施例样品对应的性能检测项目实施例1实施例2实施例3实施例4拉伸强度MPa26232524弯曲强度MPa50464745弯曲模量MPa1560175016741741无缺口冲击强度KJ/m235363431缺口冲击强度KJ/m210.27.57.16.2热变形温度0C174195199210本发明采用不同含量耐热剂改善的的木粉和聚乳酸复合体系,制备出不同综合性能的填充聚乳酸复合材料,从表2可知,填充聚乳酸复合材料随着耐溶剂比例的增加,耐热性能明显增强,证明其此种助剂适合在作为该复合材料的耐热剂片使用,并且能够满足该复合材料在可循环再利用的托盘、包装箱领域使用,所以制备的高耐热的聚乳酸/木粉复合材料适合可循环再利用的托盘、包装箱原料使用。
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1