一种耐热增强抗冲击聚乳酸改性材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料改性技术领域和加工技术领域，具体涉及一种耐热增强抗 冲击聚乳酸改性材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着工业生产和科学技术的发展，塑料制品在人们日常生活中是必不可少的，基 于我们的人口基数，我国在全世界是塑料消费大国。但是，传统塑料制品在带给人们便利的 同时也污染了环境，一般塑料需要上百年甚至更长的时间才能完全降解，导致了严重的"白 色污染"。同时，传统的塑料原料均来源于石油等不可再生资源，随着石化资源的枯竭传统 的塑料工业也受到了威胁。因此，大力开发环境友好的可生物分解的聚合物替代石油基塑 料产品，已成为当前研究开发的热点。
[0003] 在目前已经开发的可生物降解塑料中，聚乳酸是一种能够完全降解的生物基塑 料。由于聚乳酸可以通过玉米淀粉等可再生资源发酵生成，又具有优良的生物可降解性，使 其在替代石化高分子材料中受到越来越广泛的关注，可用于生物医学、包装、服装、农林业、 餐饮业等领域。尽管聚乳酸具有优异的可降解性和生物相容性，但聚乳酸质脆韧性差，缺乏 柔性和弹性，极易弯曲变形，耐热温度过低等，极大限制了它的发展和使用范围，所以需要 对聚乳酸进行改性。
[0004] 传统的聚乳酸改性方法为将聚乳酸与其它高聚物或者是加入无机填料，通过简单 混炼，加工工艺无具体要求，只能提高聚乳酸的某些性能，很难同时提高聚乳酸的抗冲击 性、耐热和机械性能等，故普通聚乳酸很难满足各种行业的应用要求，如汽车、家电、建筑等 行业，对塑料材料有一些更高的要求，在材料的机械性能上，甚至要达到或接近工程塑料的 水平，而在聚乳酸材料的工程化过程中，最难解决的问题是在保证材料具有较高的抗冲击 韧性、优异的机械拉伸性能的同时还需要有较高的耐热性能，因此还需要不断地对聚乳酸 材料进行改性以提高综合性能。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种具有耐热增强抗冲击聚乳酸 改性材料。
[0006] 本发明的另一目的是提供一种上述耐热增强抗冲击聚乳酸改性材料的制备方法。
[0007] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
[0008] 本发明提供了一种耐热增强抗冲击聚乳酸改性材料，由包含以下重量份的组分制 成：
[0009]
【主权项】
1. 一种耐热增强抗冲击聚乳酸改性材料，其特征在于：由包含以下重量份的组分制 成：
2. 根据权利要求1所述的耐热增强抗冲击聚乳酸改性材料，其特征在于：所述聚乳酸 包括质量比为4:1~4:2的左旋聚乳酸和右旋聚乳酸。
3. 根据权利要求1所述的耐热增强抗冲击聚乳酸改性材料，其特征在于：所述改性碳 酸钙由以下重量份的组分制成：碳酸钙100份、促进剂3~5份、硬脂酸5~8份、氧化钙 10~20份。
4. 根据权利要求3所述的耐热增强抗冲击聚乳酸改性材料，其特征在于：所述促进剂 包括质量比为1:1的羧化聚乙烯蜡和聚丙烯酰胺。
5. 根据权利要求1所述的耐热增强抗冲击聚乳酸改性材料，其特征在于：所述增塑剂 选自环己烷-1，2-二羧基二异壬酯、邻苯二甲酸二苯酯或葵二酸二丁酯中的一种或一种以 上。
6. 根据权利要求1所述的耐热增强抗冲击聚乳酸改性材料，其特征在于：所述紫外线 吸收剂选自4-苯甲酰氧基-2, 2, 6, 6-四甲基哌啶、亚磷酸三（1，2, 2, 6, 6-五甲基哌啶）酯 或水杨酸-4-叔丁基苯酯中的一种或一种以上。
7. 根据权利要求1所述的耐热增强抗冲击聚乳酸改性材料，其特征在于：所述抗氧剂 选自硫代二丙酸十八酯、[0- (3, 5二叔丁基4-羟基-苯基）丙酸]季戊四醇酯或硫代二 丙酸二月桂酯中的一种或一种以上。
8. 根据权利要求1所述的耐热增强抗冲击聚乳酸改性材料，其特征在于：所述抗冲击 改性剂选自马来酸酐接枝乙烯/丙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、 苯乙烯与丁二烯的共聚物或乙烯与丙烯腈共聚物中的一种或一种以上； 或所述加工助剂选自硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙或芥酸酰胺中的一种或一种以上。
9. 一种权利要求1至8任一所述的耐热增强抗冲击聚乳酸改性材料的制备方法，其特 征在于：包括以下步骤： 将100份聚乳酸、8~15份抗冲击改性剂与4~8份加工助剂在高混机中混合3~5分 钟，然后将20~30份改性碳酸钙、10~20份增塑剂、1. 0~2. 0份紫外线吸收剂与0. 5~ 1. 〇份抗氧剂加入到高混机混合5~8分钟，其中高混机的混合温度为80~90°C;将上述 混合物冷却至50°C以下，由主加料口加入到双螺杆挤出机中，挤出温度为180~220°C，挤 出后得到聚乳酸改性材料，经水冷、切粒，然后干燥、密封包装。
10. 根据权利要求9所述的耐热增强抗冲击聚乳酸改性材料的制备方法，其特征在于： 所述聚乳酸是将左旋聚乳酸与右旋聚乳酸以质量比为4:1~4:2的比例共混组成的聚乳酸 基体，粉碎过500目筛，得到聚乳酸粉末； 或所述改性碳酸钙的制备方法包括以下步骤：先将100份碳酸钙加入高速混合机中， 在100~110°C干燥30min，再加入5~8份硬脂酸、3~5份促进剂和10~20份氧化钙， 高速混合10~15min后得到改性碳酸钙，所述促进剂包括质量比为1:1的羧化聚乙烯蜡和 聚丙烯酰胺； 或所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为30:1，螺杆转速为80~120r/min。
【专利摘要】本发明公开了一种聚乳酸改性材料，由包含以下重量份的组分制成：聚乳酸100份，改性碳酸钙20～30份，增塑剂10～20份，紫外线吸收剂1.0～2.0份，抗氧剂0.5～1.0份，抗冲击改性剂8～15份，加工助剂4～8份。制备方法如下：将100份聚乳酸、8～15份抗冲击改性剂与4～8份加工助剂在高混机中混合3～5分钟，然后将20～30份改性碳酸钙、10～20份增塑剂、1.0～2.0份紫外线吸收剂与0.5～1.0份抗氧剂加入到高混机混合5～8分钟，其中高混机的混合温度为80～90℃；将上述混合物冷却至50℃以下，由主加料口加入到双螺杆挤出机中，挤出温度为180～220℃，挤出后得到聚乳酸改性材料，经水冷、切粒，然后干燥、密封包装。本发明的聚乳酸改性材料提高了材料机械强度，并且改善了耐热性能，极大的提高了聚乳酸的抗冲击性能。
【IPC分类】C08L23-26, B29C47-92, C08K3-26, B29B9-06, C08K9-04, C08L33-26, C08K9-02, C08K13-06, C08L67-04
【公开号】CN104693706
【申请号】CN201310646947
【发明人】杨桂生, 郭学林, 毛建群
【申请人】滁州格美特科技有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月4日