Pla/mmt降解增强母料共混改性pla/pbat复合材料及其制备方法_2

文档序号:9447072阅读:来源:国知局
母料。
[0013]进一步地,上述技术方案步骤(11)所述具体干燥条件为50?90°C条件下真空干燥8?20ho
[0014]进一步地,上述技术方案中所述的插层剂为十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵中的任一种。
[0015]进一步地,上述技术方案中所述的助插层剂为乙醇、正丙醇、异丙醇中的任一种或多种。
[0016]进一步地,上述技术方案中所述的催化剂为SnCl2、Sn (Oct) 2、Sn粉、二月桂酸二丁基锡、Zn粉、ZnO、对甲苯磺酸(TSA)、磷钼酸、浓硫酸、钛酸四丁酯、浓磷酸中的任一种或多种。
[0017]本发明上述制得的PLA/MMT降解增强母料共混改性PLA/PBAT复合材料性能优异,可用于日常用品和包装材料的生产。
[0018]与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明涉及的PLA/MMT降解增强母料改性PLA/PBAT复合材的制备方法,采用一步熔融缩聚、熔融原位聚合插层制备PLA/MMT降解增强母料,通过PLA/MMT降解增强母料与PLA/PBAT进行熔融共混制备复合材料,利用PLA/MMT降解增强母料改善PLA与MMT之间的相容性,改变PBAT的相尺寸和分散性,PBAT在复合材料中的相尺寸变小,分散均匀,相态发生转变,本发明以PLA/MMT降解增强母料为改性剂熔融共混制备综合性能优异的PLA/PBAT复合材料,该改性复合材料的缺口冲击强度为5.30KJ/m2,断裂伸长率为16.23% ;
(2)本发明通过原位聚合将聚乳酸插层到蒙脱土中得到PLA/MMT降解增强母料,原位聚合插层具有现有技术中熔融插层无法比拟的优点,可有效提高插层效果,提高了聚乳酸和蒙脱土的界面相容性,解决蒙脱土和PBAT的分散问题,使制得的改性PLA/PBAT复合材料综合性能优异;
(3 )本发明通过阳离子交换,利用插层剂和助插层剂协同作用与Na-MMT反应制备OMMT,层间距由1.1nm增加到3.73nm,且本发明利用超声结合机械搅拌等手段缩短了 OMMT的制备时间;
(4)本发明还提出了母料概念,制备过程中大大增加OMMT的用量,蒙脱土用量对聚合有重要影响,本发明还利用一步法乳酸聚合制备聚乳酸可大大缩短聚合时间,降低了生产成本。
【附图说明】
[0019]图1为本发明实施例1制得的PLA/MMT降解增强母料共混改性PLA/PBAT复合材料断面扫描电镜图。
【具体实施方式】
[0020]以下通过实施例形式对本发明的上述内容再作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
[0021]实施例1
本实施例的一种PLA/MMT降解增强母料共混改性PLA/PBAT复合材料,所述改性PLA/PBAT复合材料由如下重量份的各原料经原位聚合制备而成:
PLA/MMT降解增强母料10份聚乳酸PLA63份
聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯PBAT 27份。
[0022]上述所述的PLA/MMT降解增强母料共混改性PLA/PBAT复合材料采用如下方法制备而成,包括如下步骤:
(1)取100份钠基蒙脱土和3500份去离子水制成钠基蒙脱土悬浊液,用稀盐酸和氢氧化钠溶液调节悬浊液的PH值使其pH=6,再缓慢滴加十六烷基三甲基溴化铵40份,异丙醇123份,去离子水1666份,再升温到70°C,恒温搅拌30min,最后将悬池液在80°C下超声15min,过滤、洗涤至用硝酸银溶液检测滤液中无沉淀出现,将滤饼在60°C的真空干燥箱中干燥12h得到有机蒙脱土 OMMT ;
(2)将120份乳酸单体加入反应釜,在120°C,抽真空控制反应体系压力在60?30KPa条件下,反应4h,排除反应中生成的水分得到聚乳酸预聚体;
(3)将30份步骤(I)所述制得的有机蒙脱土OMMT和0.5份SnCl2+TSA (质量比SnCl2:TSA= 1:1)以及100份步骤(2)聚乳酸预聚体加入到反应器中升温到180°C,抽真空控制反应体系压力在30?5KPa,反应8h,得到所述PLA/MMT降解增强母料;
(4)将聚乳酸PLA、聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯PBAT和步骤(3)所述制得的PLA/MMT降解增强母料放入真空干燥箱中,于50?90°C下干燥8?20h ;
(5)取步骤(4)干燥后的聚乳酸PLA63份、PBAT 27份、PLA/MMT降解增强母料10份于180°C挤出机中挤出成型生产PLA/MMT降解增强母料共混改性PLA/PBAT复合材料。
[0023]经测试,本实施例上述制得的PLA/MMT降解增强母料共混改性PLA/PBAT复合材料的缺口冲击强度为5.30KJ/m2,断裂伸长率为16.23%,拉伸强度为31.45MPa。
[0024]图1为本实施例制得的PLA/MMT降解增强母料共混改性PLA/PBAT复合材料断面扫描电镜图。从复合材料断面扫描电镜图可以看出,复合材料断面粗糙,PBAT相形态发生了变形,以不规则球状颗粒粘结、分散在PLA体系中,与聚乳酸有较好的界面相容性。
[0025]实施例2
本实施例的一种PLA/MMT降解增强母料共混改性PLA/PBAT复合材料,所述改性PLA/PBAT复合材料由如下重量份的各原料经原位聚合制备而成:
PLA/MMT降解增强母料20份聚乳酸PLA56份
聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯PBAT 24份。
[0026]上述所述的PLA/MMT降解增强母料共混改性PLA/PBAT复合材料采用如下方法制备而成,包括如下步骤:
(1)取100份钠基蒙脱土和3500份去离子水制成钠基蒙脱土悬浊液,用稀盐酸和氢氧化钠溶液调节悬浊液的pH值使其pH=6,再缓慢向悬浊液中滴加十六烷基三甲基溴化铵40份,异丙醇123份,去离子水1666份,再升温到70°C,恒温搅拌30min,最后将悬浊液在80°C下超声15min,过滤、洗涤至用硝酸银溶液检测滤液中无沉淀出现,将滤饼在60°C的真空干燥箱中干燥12h得到有机蒙脱土 OMMT ;
(2)将120份乳酸单体加入反应釜,在120°C,抽真空控制反应体系压力在60?30KPa条件下,反应4h,排除反应中生成的水分得到聚乳酸预聚体;
(3)将50份步骤(I)所述有机蒙脱土OMMT和0.5份SnCl2+TSA (质量比SnCl2:TSA=1:1)以及100份步骤(2)所述聚乳酸预聚体加入到反应器中,升温到180°C,抽真空控制反应体系压力在30?5KPa,反应8h,得到所述PLA/MMT降解增强母料;
(4)将聚乳酸PLA、聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯PBAT和步骤(3)所述制得的PLA/MMT降解增强母料放入真空干燥箱中,于50?90°C条件下干燥8?20h ;
(5)取步骤(4)干燥后的聚乳酸PLA56份、PBAT 24份、PLA/MMT降解增强母料20份于175°C挤出机中挤出成型生产PLA/MMT降解增强母料共混改性PLA/PBAT复合材料。
[0027]经测试,本实施例上述制得的PLA/MMT降解增强母料共混改性PLA/PBAT复合材料的冲击强度为3.72KJ/m2,断裂伸长率为7.92%,拉伸强度为27.63MPa。
[0028]实施例3
本实施例的一种PLA/MMT降解增强母料共混改性PLA/PBAT复合材料,所述改性PLA/PBAT复合材料由如下重量份的各原料经原位聚合制备而成:
PLA/MMT降解增强母料30份聚乳酸PLA49份
聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯PBAT 21份。
[0029]上述所述的P
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