本申请涉及一种透明塑料材料的制备方法，尤其是一种硫酸钡聚乳酸复合材料的制备方法。
背景技术：
聚乳酸是乳酸的环状二聚体即丙交酯开环聚合而成的高分子聚酯，因此又被称为聚丙交酯。聚乳酸具有较好的强度、化学惰性和易加工性、优良生物相容性和降解性，而且，透明性好，是一种可再生资源。聚乳酸在使用后可完全降解为二氧化碳和水，避免了白色污染问题，是一种可完全降解的环境友好材料。但是，聚乳酸还具有亲水性差、脆性大、耐冲击性差、降解周期长等缺点。
为改善聚乳酸的力学性能，研究者尝试将无机材料与聚乳酸进行共混，但由于二者的界面结合力弱，因此复合后的相容性极差，无机材料容易以团聚成颗粒的状态存在于聚乳酸中，导致复合材料的力学性能无法得到改善，甚至出现下降的现象。此外，复合无机材料后，容易造成聚乳酸的透光率下降。如何提高无机纳米颗粒和聚乳酸的相容性，使无机颗粒均匀分散在聚乳酸中，在提高其拉伸强度等力学性能的同时保持甚至提高聚乳酸的透明性，仍然是有待解决的问题。
技术实现要素：
本发明涉及一种硫酸钡聚乳酸复合材料的制备方法，所要解决的技术问题是如何提高无机纳米颗粒和聚乳酸的相容性，使无机颗粒均匀分散在聚乳酸中，在提高其拉伸强度等力学性能的同时保持甚至提高聚乳酸的透明性。
一种硫酸钡聚乳酸复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)制备改性剂：在苯中加入乙二胺，搅拌分散后，加入邻苯二甲酸酐，快速搅拌下加热至50-60℃，反应30-40min，冷却后，加入去离子水，搅拌分散后于70-75℃旋蒸，待大部分溶剂挥发后，收集旋蒸瓶底部的产物；
2)硫酸钡改性：将步骤1)得到的产物分散在乙醇中，加入微米级硫酸钡颗粒，超声分散均匀，在40-50℃下反应2-3h，过滤，洗涤，干燥，得到改性硫酸钡；
3)复合材料制备：将步骤2)得到的改性硫酸钡与聚乳酸预混，加入双辊开炼机熔融共混，熔融共混温度为160-180℃，时间为15-20min，得到共混产物；
4)将步骤3)得到的共混产物热压成型得到硫酸钡聚乳酸复合材料。
其中，乙二胺与邻苯二甲酸酐的摩尔比约为1∶1.1-1.3。
其中，邻苯二甲酸酐与硫酸钡的摩尔比为1∶0.7-0.9。
其中，硫酸钡占聚乳酸质量的20-40％。
其中，步骤2)所述洗涤为用无水乙醇洗涤，干燥为60℃真空干燥10min。
其中，硫酸钡的粒径为0.1-0.3微米。
有益效果：
本发明利用乙二胺与邻苯二甲酸酐反应，使酸酐开环，其中的一个羧基保留，另一个羧基与乙二胺的一个胺基反应，制备得到具有胺基和羧基的改性剂。该改性剂的羧基能够吸附在硫酸钡颗粒表面，降低硫酸钡的亲水性，提高其疏水性，在与聚乳酸进行共混时，改性剂的胺基能够与聚乳酸形成一定的氢键作用，从而加强无机颗粒与聚乳酸的相容性，使硫酸钡能够均匀地分散在聚合物中，避免团聚，从而提高聚合物的力学性能，同时，由于分散性好，结合充分，聚乳酸的透明性未出现降低。
具体实施方式
采用聚乳酸聚合物的重均分子量为20.7×104g/mol，测得其拉伸强度为65.2mpa，透光率为91.5％。
利用gb/t1040.1-2006测定复合材料的拉伸强度，测试速度为50mm/min，样品尺寸为250mm*25mm*3mm。
透光率测试，按照gb/t2410-2008标准，制备50mm*50mm样品，测试5个样品，取其平均值。
实施例1
1)制备改性剂：在苯中加入乙二胺，搅拌分散后，加入邻苯二甲酸酐，乙二胺与邻苯二甲酸酐的摩尔比为1∶1.1，快速搅拌下加热至50℃，反应30min，冷却后，加入去离子水，搅拌分散后于72℃旋蒸，待大部分溶剂挥发后，收集旋蒸瓶底部的产物；
2)硫酸钡改性：将步骤1)得到的产物分散在乙醇中，按邻苯二甲酸酐与硫酸钡的摩尔比为1∶0.7加入0.1微米的硫酸钡颗粒，超声分散均匀，在40℃下反应3h，过滤，无水乙醇洗涤，60℃真空干燥10min，得到改性硫酸钡；
3)复合材料制备：将步骤2)得到的改性硫酸钡与聚乳酸预混，硫酸钡占聚乳酸质量的20％，加入双辊开炼机熔融共混，熔融共混温度为160℃，时间为15min，得到共混产物；
4)将步骤3)得到的共混产物热压成型得到硫酸钡聚乳酸复合材料。
经测试，复合材料的拉伸强度为75.3mpa，透光率为93.5％。
实施例2
1)制备改性剂：在苯中加入乙二胺，搅拌分散后，加入邻苯二甲酸酐，乙二胺与邻苯二甲酸酐的摩尔比为1∶1.3，快速搅拌下加热至50℃，反应30min，冷却后，加入去离子水，搅拌分散后于72℃旋蒸，待大部分溶剂挥发后，收集旋蒸瓶底部的产物；
2)硫酸钡改性：将步骤1)得到的产物分散在乙醇中，按邻苯二甲酸酐与硫酸钡的摩尔比为1∶0.8加入0.1微米的硫酸钡颗粒，超声分散均匀，在40℃下反应3h，过滤，无水乙醇洗涤，60℃真空干燥10min，得到改性硫酸钡；
3)复合材料制备：将步骤2)得到的改性硫酸钡与聚乳酸预混，硫酸钡占聚乳酸质量的40％，加入双辊开炼机熔融共混，熔融共混温度为160℃，时间为15min，得到共混产物；
4)将步骤3)得到的共混产物热压成型得到硫酸钡聚乳酸复合材料。
经测试，复合材料的拉伸强度为80.1mpa，透光率为91.9％。
实施例3
1)硫酸钡改性：将硬脂酸分散在乙醇中，按硬脂酸与硫酸钡的摩尔比为1∶0.7加入0.1微米的硫酸钡颗粒，超声分散均匀，在40℃下反应3h，过滤，无水乙醇洗涤，60℃真空干燥10min，得到改性硫酸钡；
3)复合材料制备：将步骤2)得到的改性硫酸钡与聚乳酸预混，硫酸钡占聚乳酸质量的20％，加入双辊开炼机熔融共混，熔融共混温度为160℃，时间为15min，得到共混产物；
4)将步骤3)得到的共混产物热压成型得到硫酸钡聚乳酸复合材料。
经测试，复合材料的拉伸强度为68.9mpa，透光率为88.6％。
实施例4
1)制备改性剂：在苯中加入乙二胺，搅拌分散后，加入邻苯二甲酸酐，乙二胺与邻苯二甲酸酐的摩尔比为1∶1.5，快速搅拌下加热至50℃，反应30min，冷却后，加入去离子水，搅拌分散后于72℃旋蒸，待大部分溶剂挥发后，收集旋蒸瓶底部的产物；
2)硫酸钡改性：将步骤1)得到的产物分散在乙醇中，按邻苯二甲酸酐与硫酸钡的摩尔比为1∶0.7加入0.1微米的硫酸钡颗粒，超声分散均匀，在40℃下反应3h，过滤，无水乙醇洗涤，60℃真空干燥10min，得到改性硫酸钡；
3)复合材料制备：将步骤2)得到的改性硫酸钡与聚乳酸预混，硫酸钡占聚乳酸质量的20％，加入双辊开炼机熔融共混，熔融共混温度为160℃，时间为15min，得到共混产物；
4)将步骤3)得到的共混产物热压成型得到硫酸钡聚乳酸复合材料。
得到的复合材料中，硫酸钡的分散性不理想，经测试，复合材料的拉伸强度为53.8mpa，透光率为89.1％。
实施例5
1)制备改性剂：在苯中加入乙二胺，搅拌分散后，加入邻苯二甲酸酐，乙二胺与邻苯二甲酸酐的摩尔比为1∶1.1，快速搅拌下加热至50℃，反应30min，冷却后，加入去离子水，搅拌分散后于72℃旋蒸，待大部分溶剂挥发后，收集旋蒸瓶底部的产物；
2)硫酸钡改性：将步骤1)得到的产物分散在乙醇中，按邻苯二甲酸酐与硫酸钡的摩尔比为1∶1加入0.1微米的硫酸钡颗粒，超声分散均匀，在40℃下反应3h，过滤，无水乙醇洗涤，60℃真空干燥10min，得到改性硫酸钡；
3)复合材料制备：将步骤2)得到的改性硫酸钡与聚乳酸预混，硫酸钡占聚乳酸质量的20％，加入双辊开炼机熔融共混，熔融共混温度为160℃，时间为15min，得到共混产物；
4)将步骤3)得到的共混产物热压成型得到硫酸钡聚乳酸复合材料。
得到的复合材料中，硫酸钡的分散性不理想，经测试，复合材料的拉伸强度为56.2mpa，透光率为87.4％。