一种耐高温PLA复合材料及其在制备包装材料中的应用的制作方法

本发明涉及高分子复合材料制备，具体涉及一种耐高温pla复合材料及其在制备包装材料中的应用。

背景技术：

1、聚乳酸是一种可生物降解的材料，其是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物。由于其具有较好的机械性能以及可降解性能；因此，其被广泛应用于包装、医疗、汽车、家居等多个领域。

2、然而，聚乳酸的热变形温度通常在50～60℃，大大限制了其应用范围；因此，相比于纯聚乳酸，提供一种热变形温度更高的耐高温pla复合材料具有重要的应用价值。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的至少之一的技术问题，本发明首先提供了一种耐高温pla复合材料。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明首先提供了一种耐高温pla复合材料，其包含如下重量份的组分：

4、聚乳酸50～70份；聚乙醇酸30～50份；填料40～60份；相容剂1～5份；润滑剂1～5份。

5、本发明通过以聚乳酸以及聚乙醇酸为主要原料制备得到的耐高温pla复合材料，其热变形温度大于90℃，相比于纯聚乳酸树脂；其热变形温度得到了大幅的提高，具有较好的耐高温性能。

6、优选地，所述的耐高温pla复合材料，其包含如下重量份的组分：

7、聚乳酸60～70份；聚乙醇酸30～40份；填料40～50份；相容剂2～3份；润滑剂2～3份。

8、最优选地，所述的耐高温pla复合材料，其包含如下重量份的组分：

9、聚乳酸60份；聚乙醇酸40份；填料40～50份；相容剂3份；润滑剂2份。

10、优选地，所述的填料由滑石粉和叶蜡石粉组成。

11、进一步优选地，所述的滑石粉和叶蜡石粉的重量比为3～5:1。

12、最优选地，所述的滑石粉和叶蜡石粉的重量比为4:1。

13、优选地，所述的填料为改性填料；

14、所述的改性填料通过如下方法制备得到：

15、(1)将滑石粉和叶蜡石粉混合后加入到水中，搅拌30～60min得混合液；

16、(2)在混合液中加入氯化锶搅拌10～20min，接着加入碳酸钠，继续搅拌30～60min，接着进行固液分离，取固体得混合物；

17、(3)将混合物于1200～1300℃下进行煅烧1～2h，煅烧结束后得煅烧产物，取煅烧产物即得所述的改性填料。

18、发明人在研究中发现，在耐高温pla复合材料中加入通过上述方法制备得到的改性填料，相比于加入未改性的填料，可以显著提高耐高温pla复合材料的耐磨性能。

19、此外，发明人在研究中还发现，在耐高温pla复合材料中加入通过上述方法制备得到的改性填料，相比于加入未改性的填料，还可以显著提高耐高温pla复合材料的抗冲击性能。

20、进一步优选地，步骤(1)中所述的滑石粉和叶蜡石粉的重量比为3～5:1。

21、最优选地，步骤(1)中所述的滑石粉和叶蜡石粉的重量比为4:1。

22、优选地，步骤(1)中滑石粉和叶蜡石粉的总重量与水的重量比为1:10～15。

23、最优选地，步骤(1)中滑石粉和叶蜡石粉的总重量与水的重量比为1:12。

24、优选地，步骤(2)中混合液与氯化锶以及碳酸钠的重量比为100:1.5～2:1～1.5。

25、最优选地，步骤(2)中混合液与氯化锶以及碳酸钠的重量比为100:1.6:1.1。

26、优选地，所述改性填料的制备方法还包含如下步骤：

27、(4)将煅烧产物加入到水中，接着加入改性剂，在50～80℃下搅拌2～4h，搅拌结束后分离固体，将固体干燥后即得所述的改性填料。

28、发明人在进一步研究中发现，在耐高温pla复合材料中加入进一步通过采用改性剂对煅烧产物进行改性制备得到的改性填料，相比于加入未经过该步骤制备得到的改性填料，可以进一步提高耐高温pla复合材料的耐磨性能以及抗冲击性能。

29、优选地，煅烧产物、改性剂以及水的用量比为8～12:1～2:100；

30、最优选地，煅烧产物、改性剂以及水的用量比为10:1.5:100。

31、优选地，所述的改性剂选自二乙烯三胺五亚甲基膦酸钠、三乙醇胺单硬脂酸酯或二十二烷基三甲基氯化铵。

32、优选地，所述的改性剂由二乙烯三胺五亚甲基膦酸钠与三乙醇胺单硬脂酸酯组成。

33、发明人在进一步研究中发现，在填料的进一步改性步骤中，改性剂的选择十分关键，采用不同改性剂进一步改性得到的改性填料，其对于耐高温pla复合材料的耐磨性能以及抗冲击性能的提高程度是不同的。

34、发明人在研究中发现，采用单一的二乙烯三胺五亚甲基膦酸钠、三乙醇胺单硬脂酸酯或二十二烷基三甲基氯化铵进一步对煅烧产物进行改性制备得到的改性填料，其相比于未经该步骤制备得到的改性填料，虽然可以进一步提高耐高温pla复合材料的耐磨性能以及抗冲击性能，但是提高幅度不大；发明人在研究中惊奇的发现，采用由二乙烯三胺五亚甲基膦酸钠与三乙醇胺单硬脂酸酯组成改性剂对煅烧产物进行改性制备得到的改性填料，其相比于未经该步骤制备得到的改性填料，可以进一步大幅提高耐高温pla复合材料的耐磨性能以及抗冲击性能。

35、此外，发明人在研究中还惊奇的发现，在本发明进一步改性步骤中，采用由二乙烯三胺五亚甲基膦酸钠与二十二烷基三甲基氯化铵组成改性剂、或采用由三乙醇胺单硬脂酸酯与二十二烷基三甲基氯化铵组成改性剂对煅烧产物进行改性制备得到的改性填料，其相比于未经该步骤制备得到的改性填料，同样并不能进一步大幅提高耐高温pla复合材料的耐磨性能以及抗冲击性能；只有采用由二乙烯三胺五亚甲基膦酸钠与三乙醇胺单硬脂酸酯组成改性剂对煅烧产物进行改性制备得到的改性填料，其相比于未经该步骤制备得到的改性填料，才可以进一步大幅提高耐高温pla复合材料的耐磨性能以及抗冲击性能。

36、进一步优选地，二乙烯三胺五亚甲基膦酸钠与三乙醇胺单硬脂酸酯的重量比为1～3:1～3。

37、最优选地，二乙烯三胺五亚甲基膦酸钠与三乙醇胺单硬脂酸酯的重量比为2:1。

38、优选地，步骤(3)中将混合物于1250℃下进行煅烧1.5h。

39、本发明还提供了一种上述耐高温pla复合材料在制备包装材料中的应用。

40、有益效果：本发明提供了一种全新组成的耐高温pla复合材料，耐高温pla复合材料，其热变形温度大于90℃，相比于纯聚乳酸树脂；其热变形温度得到了大幅的提高，具有较好的耐高温性能；此外，本发明所述的耐高温pla复合材料其耐磨性能以及耐冲击性能也得到了大幅的提高；因此，将其应用于包装材料中具有更加优异的性能。

技术特征：

1.一种耐高温pla复合材料，其特征在于，包含如下重量份的组分：

2.根据权利要求1所述的耐高温pla复合材料，其特征在于，包含如下重量份的组分：

3.根据权利要求1所述的耐高温pla复合材料，其特征在于，包含如下重量份的组分：

4.根据权利要求1所述的耐高温pla复合材料，其特征在于，所述的填料由滑石粉和叶蜡石粉组成。

5.根据权利要求4所述的耐高温pla复合材料，其特征在于，所述的滑石粉和叶蜡石粉的重量比为3～5:1；

6.根据权利要求1所述的耐高温pla复合材料，其特征在于，所述的填料为改性填料；

7.根据权利要求6所述的耐高温pla复合材料，其特征在于，步骤(1)中滑石粉和叶蜡石粉的总重量与水的重量比为1:10～15；

8.根据权利要求6所述的耐高温pla复合材料，其特征在于，步骤(2)中混合液与氯化锶以及碳酸钠的重量比为100:1.5～2:1～1.5；

9.根据权利要求6所述的耐高温pla复合材料，其特征在于，步骤(3)中将混合物于1250℃下进行煅烧1.5h。

10.权利要求1～9任一项所述的耐高温pla复合材料在制备包装材料中的应用。

技术总结
本发明涉及高分子复合材料制备技术领域，具体公开了一种耐高温PLA复合材料及其在制备包装材料中的应用。所述的耐高温PLA复合材料，其包含如下重量份的组分：聚乳酸50～70份；聚乙醇酸30～50份；填料40～60份；相容剂1～5份；润滑剂1～5份。本发明所述的耐高温PLA复合材料，其热变形温度大于90℃，相比于纯聚乳酸树脂；其热变形温度得到了大幅的提高，具有较好的耐高温性能；此外，本发明所述的耐高温PLA复合材料其耐磨性能以及耐冲击性能也得到了大幅的提高；因此，将其应用于包装材料中具有更加优异的性能。

技术研发人员：雒小兵
受保护的技术使用者：深圳前海蜗牛妈妈科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15