本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种高强耐久聚乳酸及其制备方法。
背景技术：
单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基，多个乳酸分子在一起，一个乳酸分子的-oh与另一个乳酸分子的-cooh脱水缩合，形成了聚合物，即为聚乳酸。聚乳酸(化学式h-[ochch3co]n-oh，简称pla)具备生物降解性好、生物相容性好、光泽度好、透明性好、手感好等优点，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(内衣、外衣)，产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域，聚乳酸易加工，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸、注射吹塑。
然而，作为一种结晶聚合物，聚乳酸的结晶速度非常慢，因此力学强度和刚度不够高，韧性差，在常温下是一种硬而脆的材料，且采用注射成型等普通加工方法制得的制品常呈非晶态，导致制品的耐热性受制于其低的玻璃化转变温度(55-60℃)，其热变形温度通常只有50-55℃左右，耐热性很差。这些都极大地限制了聚乳酸在对力学强度和耐热性要求较高的场合的广泛应用。针对于强度差的技术问题，通过采用添加添加剂的方法对强度进行提高，但有机小分子的改性剂添加后，随着时间的推移其制备的复合材料中有机小分子容易产生析出现象，从而降低材料的使用性能，减少材料的使用寿命，造成其耐久性不好。
技术实现要素：
本发明的目的是解决现有技术中聚乳酸的力学强度和耐久性差的技术问题，提供一种高强耐久聚乳酸及其制备方法。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下。
本发明的高强耐久聚乳酸，组成及重量份为：
优选的是，所述的聚乳酸的分子量为8万-30万。
优选的是，所述硅烷偶联剂为kh550、kh560、kh570、kh792、dl602或dl171。
优选的是，所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂；更优选的，所述抗氧剂为四(β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸环己酯，如抗氧剂1010、1076、168、264、1098或b900。
优选的是，所述硅灰石粉的粒径为200-800目。
优选的是，所述紫外线吸收剂为uv-531、uv-1130、uv-9或uv-329。
优选的是，所述热稳定剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
本发明还提供上述高强耐久聚乳酸的制备方法，是按组成及配比称取各原料，混合均匀后，加入双螺杆挤出机共混挤出造粒，得到高强耐久聚乳酸。
优选的是，所述双螺杆挤出机熔融温度为160-200℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的高强耐久聚乳酸的力学性能性好，且持久性好，经实验检测，拉伸强度为141-152mpa，断裂伸长率为188-230％，弯曲强度69-75mpa，弯曲模量为2903-3321mpa，拉伸强度保持率为88-93％。
本发明的高强耐久聚乳酸及其制备方法工艺简单，易于操作。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
高强耐久聚乳酸，由100重量份聚乳酸(10万)、5重量份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯树脂、3重量份2-(3,4-二羟基苯基)乙胺、4.5重量份聚碳酸酯、1重量份木粉、2重量份硅烷偶联剂kh550、1重量份抗氧剂1010、1.5重量份聚乙烯蜡、2.5重量份乙烯-酯酸乙烯酯共聚物、1重量份硅灰石粉(300目)、0.5重量份紫外线吸收剂uv-9、1重量份亚磷酸钠和0.5重量份热稳定剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
上述高强耐久聚乳酸的制备方法，是按组成及配比称取各原料，混合均匀后，加入双螺杆挤出机共混挤出造粒，得到高强耐久聚乳酸，双螺杆挤出机熔融温度为160-200℃。
实施例2
高强耐久聚乳酸，由100重量份聚乳酸(20万)、8重量份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯树脂、5重量份2-(3,4-二羟基苯基)乙胺、7.5重量份聚碳酸酯、2重量份木粉、4重量份硅烷偶联剂kh550、3重量份抗氧剂1010、3重量份聚乙烯蜡、3重量份乙烯-酯酸乙烯酯共聚物、2重量份硅灰石粉(700目)、1.5重量份紫外线吸收剂uv-9、3重量份亚磷酸钠和1重量份热稳定剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
上述高强耐久聚乳酸的制备方法，是按组成及配比称取各原料，混合均匀后，加入双螺杆挤出机共混挤出造粒，得到高强耐久聚乳酸，双螺杆挤出机熔融温度为160-200℃。
实施例3
高强耐久聚乳酸，由100重量份聚乳酸(25万)、6重量份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯树脂、4重量份2-(3,4-二羟基苯基)乙胺、6重量份聚碳酸酯、1.5重量份木粉、3重量份硅烷偶联剂kh550、2重量份抗氧剂1010、2重量份聚乙烯蜡、2.5重量份乙烯-酯酸乙烯酯共聚物、1.5重量份硅灰石粉(500目)、1重量份紫外线吸收剂uv-9、2重量份亚磷酸钠和0.8重量份热稳定剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
上述高强耐久聚乳酸的制备方法，是按组成及配比称取各原料，混合均匀后，加入双螺杆挤出机共混挤出造粒，得到高强耐久聚乳酸，双螺杆挤出机熔融温度为160-200℃。
对实施例1-3得到的高强耐久聚乳酸的性能进行检测，检测结果如表1所示。依据gb/t1040.2-2006检测拉伸性能，依据gb/t9304-2008检测弯曲性能，耐久性通过将试样放在80℃水中加速水解50天，测定材料的拉伸强度保持率进行表征，检测结果如表1所示。
表1实施例1-3的的高强耐久聚乳酸的性能表征
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。