[發明專利]由玻璃微球填充的聚乳酸材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200910185864.4
• 申請日: 2009-12-08
• 公開（公告）號: CN101717563A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 唐少俊;李進
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L23/08;C08L23/14;C08L23/20;C08L23/16;C08L53/02;C08L51/06;C08K13/04;C08K7/20;C08K5/54;C08K3/22;C08K5/09;C08K5/098
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司 34109
• 代理人: 湯茂盛

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種由玻璃微球填充的聚乳酸材料及其制備方法。

背景技術

隨著人們環保意識的不斷增強，綠色材料越來越受到青睞。聚乳酸(PLA)就是其中一種，它來源于可再生農作物，具有良好的生物降解性，且在許多性能上與聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等通用塑料相似，具有廣闊的市場前景，被全球公認為新世紀最有前途的綠色新型環保材料，有望成為通用塑料的替代產品，可普遍應用于包裝材料、醫療衛生、家電、建筑和汽車領域，如儀表板、門板、裝飾柱等汽車內外飾件等。但是普通的聚乳酸材料的密度較大，且其耐熱性能和機械性能較差，很難滿足各種行業的應用要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種由玻璃微球填充的聚乳酸材料，該聚乳酸材料的質量較輕，機械性能和耐熱性能好。

本發明的由玻璃微球填充的聚乳酸材料，包括如下重量百分比的組分：聚乳酸10-89％，玻璃微球5-40％，增韌劑5-30％，光熱穩定劑0.5-5％，加工助劑0.5-5％，相容劑0-5％，硅烷偶聯劑0-5％；

所述的增韌劑為乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物(POE)、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物(EPDM)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)、氫化的乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)或丙烯-乙烯接枝共聚物中的任意一種或一種以上的混合物；

所述的光熱穩定劑為鈦白粉、紫外線吸收劑、抗氧劑、防老劑中的任意一種或一種以上的混合物；

所述相容劑為馬來酸酐；

所述的加工助劑為硬脂酸、硬脂酸鹽、硅橡膠、乙烯基雙硬脂酰胺(EBS)、聚乙烯(PE蠟)中的任意一種或一種以上的混合物。

玻璃微球(中空玻璃微珠)是由無機材料構成的，化學成份包括二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、硅酸鈉等，是一種微小、中空的圓球狀超輕質填充材料，密度在0.1-0.6g/cm³，具有重量輕、體積大、導熱系數低、抗壓強度高，分散性、流動性、穩定性好的優點，另外還具有絕緣、自潤滑、隔音、不吸水、耐火、耐腐蝕、防輻射、無毒等優異性能。根據玻璃微球的特性，可直接填充于絕大部分類型的熱固性、熱塑性樹脂產品中，起到減輕產品重量，降低成本，消除產品內應力確保尺寸穩定性，提高抗壓、抗沖擊性、阻燃、隔音隔熱性、絕緣性等作用，并且還可取替部分青銅粉、二硫化鉬和白炭黑等一些昂貴的填充材料。

本發明的由玻璃微球填充的聚乳酸材料是在聚乳酸組分中按照一定的比例添加玻璃微球、硅烷偶聯劑、增韌劑、填充劑、光熱穩定劑、相容劑和加工助劑制備而成，其中增韌劑可以提高聚乳酸的抗沖擊性能；填充劑可以改善聚乳酸的耐熱性能，提高聚乳酸的強度；光熱穩定劑可以增強聚乳酸的耐候性能；加工助劑可以改善聚乳酸的加工性能；相容劑和硅烷偶聯劑可以改善聚乳酸的相容性，使聚乳酸能與其他的原料能夠更好的混合；玻璃微球通過硅烷偶聯劑的處理可以更好的與聚乳酸組分相容，可以得到密度較小的聚乳酸材料，同時還能提高聚乳酸材料的各種綜合性能；所以本發明的由玻璃微球填充的聚乳酸材料的質量較輕，機械性能和耐熱性能好，同時該聚乳酸材料的其他綜合性能也有一定的改善。

本發明的另一目的是提供一種上述由玻璃微球填充的聚乳酸材料的制備方法，該制備方法簡單方便，由該方法制備的聚乳酸材料的質量較輕，機械性能和耐熱性能好。

本發明的由玻璃微球填充的聚乳酸材料的制備方法，包括以下步驟：

a、將聚乳酸、玻璃微球、增韌劑、光熱穩定劑、相容劑和加工助劑在溫度為60-150℃之間混合15-20分鐘；

b、將上述混合物在擠出機中加熱至140-220℃，擠出切粒即得聚乳酸材料的母粒。

由上述技術方案可知本發明的制備方法是將各個原料混合后在擠出機中擠出即得本發明的聚乳酸材料，所以本發明的制備方法簡單方便，本發明的制備方法是在聚乳酸原料中添加玻璃微球，可以降低本發明的聚乳酸材料的密度，并且對聚乳酸材料的綜合性能也有一定的改善；同時還添加增韌劑、光熱穩定劑、相容劑和加工助劑來改善聚乳酸材料的抗沖擊性能、耐熱性能及生物相容性能，所以由本發明方法制備的聚乳酸材料的質量較輕，且其機械性能和耐熱性能好，同時該聚乳酸材料的其他綜合性能也有一定的改善。

附圖說明

圖1是本發明的制備工藝流程圖。

具體實施方式