一种高流动性的pla生物塑料的制作方法

文档序号:9611079阅读:924来源:国知局
一种高流动性的pla生物塑料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及塑料改性与加工技术领域,具体涉及一种聚乳酸生物塑料。
【背景技术】
[0002] 生物塑料是W淀粉等天然物质为基础在微生物作用下生成的塑料,具有可再生 性,在不可再生资源越用越少的现代,人们的资源利用和环保意识逐渐上升,因此对于具有 环保意义的可生物降解材料的关注度也越来越高。生物塑料不仅具有上述自身特性,对于 人类肌体的适应性也非常好,在使用过程中的安全性大大优于传统塑料制品。聚乳酸是一 种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源所提取的淀粉原料制成,是一种可完全降 解、对环境友好的脂肪族聚醋类高分子材料。制备时,淀粉原料经由糖化得到葡萄糖,再由 葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸,再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳 酸。聚乳酸制品在废弃后能在微生物、水、酸、碱等自然作用下完全分解,最终产物是二氧化 碳和水,掩埋处理后降解产物直接进入±壤有机质或者被植物吸收,不会因为排入空气而 造成温室效应,对环境无毒无害。同时它又是一种热塑性聚合物,具有良好的热稳定性和相 容性,它的物理机械性能介于聚苯己帰、聚醋之间,加工方便,利用常规塑料加工设备通过 挤出、注射、纺丝、吹塑等加工方法制造成型。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外,还具有 较好的生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性,因此用途十分广泛,可用作包装材料、 纤维和非织造物等,主要用于服装(包括内衣、外衣)、产业(包括建筑、农业、林业、造纸) 和医疗卫生等领域。目前全世界都关注环保问题,可降解可再生材料为未来发展方向,而聚 乳酸作为可完全降解的材料也势必引起市场的关注。
[0003] 传统的生物塑料优点不少,但是缺点也很明显,制备成本高、生产工序较多、工艺 复杂、制备效率低,产品降解速度较慢、软化点较低及亲水性较差,送些缺点制约着生物塑 料的应用推广。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于,提供一种高流动性的PLA生物塑料,解决W上技术问题。
[0005] 本发明所解决的技术问题可W采用W下技术方案来实现:
[0006] 一种高流动性的PLA生物塑料,包括如下配方:
[0007] 1)聚乳酸 94. 5% -98. 8% ;
[000引 2)引发剂
[0009] 3)辅助添加剂 0. 1 % -0. 5 %。
[0010] 所述聚乳酸(PLA)为具有一定流动性的聚乳酸(PLA)。
[0011] 所述聚乳酸(PLA)的烙体流动速率为5g/10min-50g/10min;优选 20g/10min-30g/10min,测试条件为 190°C/2. 1 化邑。
[0012] 高分子聚合物由于分子量较高,因此烙体流动速率较为低,本发明选用的聚乳酸 具有较高的烙体流动速率,使得成型过程可靠,产品质量得到提升。
[0013] 所述引发剂采用有机过氧化物引发剂为3, 6, 9-H己基-3, 6, 9-H甲基-1,4, 7-H 过氧壬焼、2, 5-二甲基-2, 5-二(叔了基过氧基)己焼、2, 5-二甲基-2, 5-二(叔了基过 氧基)己焼、过氧化二(十六烷基)二碳酸醋、2-丙帰过氧酸-3-撰基-1-(1,1-二甲基己 基)醋中的一种。引发剂的正确选取将影响到聚合反应速率,从而影响产品成型的顺利与 否,还会影响产品日后的储藏和保存。
[0014] 所述辅助添加剂包括光稳定剂、抗氧剂、润滑剂中的任一种或者几种的组合。
[0015] 所述抗氧剂优选采用抗氧剂1076和抗氧剂168的组合。本发明通过增加抗氧剂 作为辅助添加剂来延缓聚合物加工过程中的热氧化降解,使其顺利加工成型,而且,可W在 使用过程中减缓聚合物的老化,延长产品的使用寿命。
[0016] 本发明按照如下制备步骤制得高流动性PLA材料:
[0017] 1)按照原料组分的重量配比称取各原料;
[0018] 2)将称得的定量原料全部投入高速混合器中进行干混处理;
[0019] 3)将混合后的原料送入双螺杆挤出机中进行烙融挤出,造粒后得到产品材料,即, 高流动性的PLA生物塑料。
[0020] 其中,步骤2)的高速混合器优选采用立式混合器,混合频率为20化-60Hz,优选 30化-40Hz。混料作业持续时间为1分钟-5分钟,优选2分钟,防止混料设备过热而造成粘 料或者造成引发剂分解。
[0021] 其中,步骤3)的双螺杆挤出机选用具有至少四个温区的双螺杆挤出机,双螺杆挤 出机的第一温区到第四温区的工作温度为:一区20(TC-21(TC、二区21(TC-22(TC、H区 21(TC-22(TC、四区205°C-215 °C,物料在各个温区内停留时间均为1分钟-2分钟,优选1. 2 分钟-1. 5分钟。
[0022] 双螺杆挤出机的内部烙体压力为12MPa-18MPa,优选15MPa-17MPa;螺杆转速为 500;rpm-800巧m,优选 550巧m;挤出产量为 500Kg/h-800Kg/h,优选 700Kg/h。
[0023] 本发明通过上述配方组分和制备步骤制得高流动性的PLA生物塑料,解决了传统 制备生物塑料成本高、工序繁杂、产品降解速率慢的问题。
[0024] 有益效果;由于采用上述技术方案,本发明的产品具有可生物降解特性,由于组分 中包含高流动性的聚乳酸,使得产品的成型加工过程稳定可靠,产品的性能和质量得到提 升;产品废弃后的降解迅速无污染,具有环保意义;且生产成本低廉,工艺简单,易于推广 应用。
【具体实施方式】
[0025] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面进 一步阐述本发明。
[0026] -种高流动性的PLA生物塑料,配方按重量百分比为;聚乳酸
[0027] 94. 5 %-98. 8 %、引发剂1 % -5 %、辅助添加剂0. 1 % -0. 5 %。其中,聚乳 酸(PLA)在测试条件为19(TC/2. 16kg时的烙体流动速率为5g/10min-50g/10min;优 选20g/10min-30g/10min。引发剂采用有机过氧化物引发剂,具体选用3, 6, 9-Η己 基-3, 6, 9-二甲基-1,4, 7-二过氧壬焼、2, 5-二甲基-2, 5-二(叔
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