本发明属于包装材料领域，涉及一种聚乳酸包装材料，具体为一种丁腈橡胶改性聚乳酸复合材料及其制备方法。
背景技术：
：聚乳酸作为一种生物塑料，具有较高的强度与模量，有望替代石油基聚合物。但其韧性差，抗冲击性能差，结晶缓慢，为了提高其韧性，拓宽使用范围，近些年来基于其改性的工作开展的如火如荼。相对于合成新的生物可降解材料以得到优异的性能，采用熔融共混对聚乳酸增韧的方法更加经济方便。针对聚乳酸的增韧改性工作，目前的重点主要集中在使用具有生物相容性的高聚物进行增韧，主要的增韧剂有脂肪族聚酯，脂肪族-芳香族共聚物，弹性体及橡胶等。但生物相容性聚合物一方面由于原料来源有限、价格昂贵，另一方面在增韧聚乳酸时又需较大的添加量，不仅提高了成本，且大大降低了其强度。因此，为了得到较好的增韧效果，使用较小比例的橡胶或弹性体增韧，不仅可以保留体系较高的强度、降低成本，还可以最大限度的保留聚乳酸的生物可降解性，减少对资源的浪费及环境的污染。但是现有技术中的增韧剂与聚乳酸的相容性不佳，而与其相容性较好的增韧剂则对其耐水性、耐磨性、耐热性、耐老化等性能增强不够显著。技术实现要素：本发明的目的是：为了克服现有技术的缺陷，获得一种能与聚乳酸热力学相容，且能够取得明显增韧效果的聚乳酸复合材料，本发明提供了一种丁腈橡胶改性聚乳酸复合材料及其制备方法。技术方案：一种丁腈橡胶改性聚乳酸复合材料，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：马尼拉麻纤维12～29份、汉麻纤维3～15份、香蕉叶纤维5～16份、丁腈橡胶12～26份、聚己内酯8～17份、聚氨酯3～11份、过氧化二异丙苯1～9份、l-丙交酯单体3～8份、马来酸酐1～7份、聚乳酸25～55份。优选的，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：马尼拉麻纤维23份、汉麻纤维12份、香蕉叶纤维12份、丁腈橡胶22份、聚己内酯13份、聚氨酯8份、过氧化二异丙苯7份、l-丙交酯单体5份、马来酸酐5份、聚乳酸50份。所述的一种丁腈橡胶改性聚乳酸复合材料的制备方法，包含以下步骤：(1)采用质量分数为15％～35％的硫酸溶液处理马尼拉麻纤维、汉麻纤维和香蕉叶纤维，反应1～3.5小时；(2)将步骤(1)处理后的纤维置于烘箱中烘干，并将纤维粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥1～2.5小时，得纤维粉末，其中真空度为-0.5pa～-0.2pa，温度为70～85℃；(3)采用质量分数为32％～56％的氢氧化钠溶液处理纤维粉末，反应温度为30～50℃，时间为1.5～4小时，反应结束后用去离子水漂洗至中性，风干、备用；(4)在无水、真空状态下，将纤维粉末与l-丙交酯单体按质量比7～12:3～5混合，溶剂为无水乙醇，在45～55℃条件下反应1～3小时；然后充入氮气，升温至130℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应20～50分钟后室温下冷却；(5)将步骤(4)处理后的纤维粉末与丁腈橡胶、聚己内酯、聚氨酯、过氧化二异丙苯、马来酸酐和聚乳酸混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为180℃～190℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。优选的，步骤(1)中采用质量分数为32％的硫酸溶液处理马尼拉麻纤维、汉麻纤维和香蕉叶纤维，反应3小时。优选的，步骤(2)中将步骤(1)处理后的纤维置于烘箱中烘干，并将纤维粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥2小时，得纤维粉末，其中真空度为-0.3pa，温度为82℃。优选的，步骤(3)中采用质量分数为52％的氢氧化钠溶液处理纤维粉末，反应温度为42℃，时间为3小时，反应结束后用去离子水漂洗至中性，风干、备用。优选的，步骤(4)中在无水、真空状态下，将纤维粉末与l-丙交酯单体按质量比11:4混合，溶剂为无水乙醇，在52℃条件下反应2小时；然后充入氮气，升温至130℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应40分钟后室温下冷却。优选的，步骤(5)中将步骤(4)处理后的纤维粉末与丁腈橡胶、聚己内酯、聚氨酯、过氧化二异丙苯、马来酸酐和聚乳酸混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为186℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。有益效果：(1)本发明所述丁腈橡胶改性聚乳酸复合材料增韧剂与聚乳酸热力学相容性良好；(2)本发明所述复合材料具有明显的增韧效果。具体实施方式实施例1一种丁腈橡胶改性聚乳酸复合材料，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：马尼拉麻纤维12份、汉麻纤维3份、香蕉叶纤维5份、丁腈橡胶12份、聚己内酯8份、聚氨酯3份、过氧化二异丙苯1份、l-丙交酯单体3份、马来酸酐1份、聚乳酸25份。所述的一种丁腈橡胶改性聚乳酸复合材料的制备方法，包含以下步骤：(1)采用质量分数为15％的硫酸溶液处理马尼拉麻纤维、汉麻纤维和香蕉叶纤维，反应1小时；(2)将步骤(1)处理后的纤维置于烘箱中烘干，并将纤维粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥1小时，得纤维粉末，其中真空度为-0.5pa，温度为70℃；(3)采用质量分数为32％的氢氧化钠溶液处理纤维粉末，反应温度为30℃，时间为1.5小时，反应结束后用去离子水漂洗至中性，风干、备用；(4)在无水、真空状态下，将纤维粉末与l-丙交酯单体按质量比7:3混合，溶剂为无水乙醇，在45℃条件下反应1小时；然后充入氮气，升温至130℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应20分钟后室温下冷却；(5)将步骤(4)处理后的纤维粉末与丁腈橡胶、聚己内酯、聚氨酯、过氧化二异丙苯、马来酸酐和聚乳酸混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为180℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。实施例2一种丁腈橡胶改性聚乳酸复合材料，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：马尼拉麻纤维23份、汉麻纤维12份、香蕉叶纤维12份、丁腈橡胶22份、聚己内酯13份、聚氨酯8份、过氧化二异丙苯7份、l-丙交酯单体5份、马来酸酐5份、聚乳酸50份。所述的一种丁腈橡胶改性聚乳酸复合材料的制备方法，包含以下步骤：(1)采用质量分数为32％的硫酸溶液处理马尼拉麻纤维、汉麻纤维和香蕉叶纤维，反应3小时；(2)将步骤(1)处理后的纤维置于烘箱中烘干，并将纤维粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥2小时，得纤维粉末，其中真空度为-0.3pa，温度为82℃；(3)采用质量分数为52％的氢氧化钠溶液处理纤维粉末，反应温度为42℃，时间为3小时，反应结束后用去离子水漂洗至中性，风干、备用；(4)在无水、真空状态下，将纤维粉末与l-丙交酯单体按质量比11:4混合，溶剂为无水乙醇，在52℃条件下反应2小时；然后充入氮气，升温至130℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应40分钟后室温下冷却；(5)将步骤(4)处理后的纤维粉末与丁腈橡胶、聚己内酯、聚氨酯、过氧化二异丙苯、马来酸酐和聚乳酸混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为186℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。实施例3一种丁腈橡胶改性聚乳酸复合材料，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：马尼拉麻纤维29份、汉麻纤维15份、香蕉叶纤维16份、丁腈橡胶26份、聚己内酯17份、聚氨酯11份、过氧化二异丙苯9份、l-丙交酯单体8份、马来酸酐7份、聚乳酸55份。所述的一种丁腈橡胶改性聚乳酸复合材料的制备方法，包含以下步骤：(1)采用质量分数为35％的硫酸溶液处理马尼拉麻纤维、汉麻纤维和香蕉叶纤维，反应3.5小时；(2)将步骤(1)处理后的纤维置于烘箱中烘干，并将纤维粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥2.5小时，得纤维粉末，其中真空度为-0.2pa，温度为85℃；(3)采用质量分数为56％的氢氧化钠溶液处理纤维粉末，反应温度为50℃，时间为4小时，反应结束后用去离子水漂洗至中性，风干、备用；(4)在无水、真空状态下，将纤维粉末与l-丙交酯单体按质量比12:5混合，溶剂为无水乙醇，在55℃条件下反应3小时；然后充入氮气，升温至130℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应50分钟后室温下冷却；(5)将步骤(4)处理后的纤维粉末与丁腈橡胶、聚己内酯、聚氨酯、过氧化二异丙苯、马来酸酐和聚乳酸混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为190℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。对实施例1～3制备获得的丁腈橡胶改性聚乳酸复合材料进行性能测试，结果如下表所示：实施例1实施例2实施例3拉伸强度/mpa586562断裂伸长率/％235269258结晶尺寸/μm9810099当前第1页12