一种PLA-POE复合材料的制作方法

文档序号:17483582发布日期:2019-04-20 06:36阅读:624来源:国知局

本发明涉及高分子材料领域,特别涉及一种pla-poe复合材料。



背景技术:

聚乳酸(pla)是一种重要的可生物降解的聚酯类聚合物,但是其韧性偏差,易出现应力开裂,这大大限制了聚乳酸在工业上的应用。而乙烯-辛烯共聚物(poe)具有良好的韧性,同时也兼具耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能,但poe为热塑性弹性体,自身的强度和模量低。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于提供一种兼具pla和poe优点的pla-poe复合材料。

为解决上述技术问题,本发明提供的pla-poe复合材料按重量份计包括如下组分:

优选地,所述聚乳酸中l型pla的含量为92%-96%,d型pla含量为4%-8%。

优选地,所述乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中甲基丙烯酸缩水甘油酯含量为8%,丙烯酸甲酯含量为25%。

优选地,所述纳米二氧化硅经过l-丙交酯的改性处理,这样处理有利于纳米二氧化硅在其它高聚物组分中分散均匀,避免纳米二氧化硅团聚,还有利于起到异相成核的作用以提高pla的结晶性能,从而提高复合材料的力学性能。

优选地,所述抗氧剂由质量比为1∶1的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称irganox1010)和1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称irganox1330)组成。

本发明还提供了一种pla-poe复合材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)称取重量份为70份-90份的聚乳酸、10份-30份的乙烯-辛烯共聚物、5份-10份的乙烯、0.4份-0.8份的乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、8份-14份的纳米二氧化硅、0.3份-0.7份的抗氧剂混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到pla-poe复合材料。

优选地,所述纳米二氧化硅经过l-丙交酯的改性处理,具体步骤如下:

将纳米二氧化硅和甲苯混合后在90℃和惰性气氛条件下搅拌均匀,再加入依次加入辛酸亚锡和l-丙交酯并升温至100℃-120℃恒温搅拌1h-2h,冷却后离心过滤。

更优选地,所述纳米二氧化硅、甲苯、辛酸亚锡和l-丙交酯的质量比为(60-70)∶(0.4-0.8)∶(0.1-0.3)∶(0.4-0.8)。

更优选地,所述纳米二氧化硅冷却离心后的产物还由三氯甲烷清洗,以洗净纳米二氧化硅表面未反应完全的l-丙交酯。

优选地,所述步骤(2)具体为:

将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到pla-poe复合材料,其中,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,第一温度区的温度为70℃~100℃,第二温度区的温度为120℃~220℃,第三温度区的温度为130℃~230℃,第四温度区的温度为140℃~230℃,第五温度区的温度为140℃~230℃,第六温度区的温度为140℃~240℃,所述双螺杆挤出机的机头温度为130℃~200℃,螺杆转速为120r/min~300r/min。

本发明提供的pla-poe复合材料中的egma的环氧基与pla的端羟基或羧基共混生成的接枝聚合物有利于改善pla和poe之间的相容性,提高两者间的界面结合力,从而得到兼具pla和poe优点的pla-poe复合材料。

本发明提供的pla-poe复合材料的制备方法工艺简单且易于实现,制得的pla-poe复合材料的力学性能优。

具体实施方式

为使发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。

实施例1

(1)称取重量份为70份的pla、10份poe、5份乙烯、0.4份egma、8份纳米二氧化硅、0.15份irganox1010和0.15份irganox1330混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到pla-poe复合材料p1,其中,双螺杆挤出机的第一温度区的温度为70℃,第二温度区的温度为120℃,第三温度区的温度为130℃,第四温度区的温度为140℃,第五温度区的温度为140℃,第六温度区的温度为140℃,双螺杆挤出机的机头温度为130℃,螺杆转速为120r/min。

实施例2

(1)称取重量份为90份的pla、30份poe、10份乙烯、0.8份egma、14份纳米二氧化硅、0.35份irganox1010和0.35份irganox1330混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到pla-poe复合材料p2,其中,双螺杆挤出机的第一温度区的温度为100℃,第二温度区的温度为220℃,第三温度区的温度为230℃,第四温度区的温度为230℃,第五温度区的温度为230℃,第六温度区的温度为240℃,双螺杆挤出机的机头温度为200℃,螺杆转速为300r/min。

实施例3

(1)称取重量份为80份的pla、20份poe、8份乙烯、0.6份egma、11份改性纳米二氧化硅、0.25份irganox1010和0.25份irganox1330混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到pla-poe复合材料p3,其中,双螺杆挤出机的第一温度区的温度为85℃,第二温度区的温度为170℃,第三温度区的温度为180℃,第四温度区的温度为185℃,第五温度区的温度为185℃,第六温度区的温度为190℃,双螺杆挤出机的机头温度为165℃,螺杆转速为210r/min。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的,但本发明并不被限定于上述实施例,而只受所附权利要求的限定,本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化,但并不离开本发明的实质构思和范围。



技术特征:

技术总结
本发明提供了一种PLA‑POE复合材料,其中前者按重量份计包括如下组分:聚乳酸70份‑90份;乙烯‑辛烯共聚物10份‑30份;乙烯5份‑10份;乙烯‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物0.4份‑0.8份;纳米二氧化硅8份‑14份;抗氧剂0.3份‑0.7份。本发明提供的PLA‑POE复合材料中的EGMA的环氧基与PLA的端羟基或羧基共混生成的接枝聚合物有利于改善PLA和POE之间的相容性,提高两者间的界面结合力,从而得到兼具PLA和POE优点的PLA‑POE复合材料。

技术研发人员:包惠芳
受保护的技术使用者:包惠芳
技术研发日:2018.11.27
技术公布日:2019.04.19
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