[發(fā)明專利]一種高韌高耐熱聚乳酸合金材料及其制備方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2011-09-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102352094A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張正光;陳效華;唐少俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L67/04
• 分類號(hào): C08L67/04;C08L69/00;C08L33/12;C08L59/02;C08L67/02;C08L77/02;C08L77/06;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 方南

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料及其制備方法，特別屬于聚乳酸合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚乳酸(PLA)是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，其生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染，而且可以生物降解，因此是理想的綠色高分子材料。近年來(lái)，PLA在汽車內(nèi)飾、紡織、包裝、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。PLA因其無(wú)毒、良好的生物相容性、可生物降解性且最終降解產(chǎn)物為CO₂和H₂O，以及其性能可在很大范圍內(nèi)通過(guò)共聚、共混、分子修飾、復(fù)合等方法得到調(diào)節(jié)，已經(jīng)成為當(dāng)前最受重視的材料之一。

PLA具有良好的強(qiáng)度和剛性，但柔軟性、沖擊性能和耐熱性能差。如果應(yīng)用于韌性和耐熱性要求高的場(chǎng)合，必須對(duì)PLA進(jìn)行改性。而由于增韌改性和耐熱改性是一個(gè)矛盾的對(duì)立體，因而目前的改性主要是針對(duì)增韌或耐熱某一方面的改性，同時(shí)針對(duì)二者的改性研究較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的第1個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種高韌、高耐熱聚乳酸合金材料；

本發(fā)明所要解決的第2個(gè)技術(shù)問(wèn)題是上述材料的制備方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案為：一種高韌高耐熱聚乳酸合金材料，含有以下重量份的物質(zhì)：

所述聚乳酸分子量為10～30萬(wàn)。

所述耐熱型人工高分子為聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚丁二酸丁二醇酯、尼龍6、尼龍66，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯其中的一種或幾種。

所述增韌劑為丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)，甲基丙烯酸甲酯共聚物(ACR)，甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物(MBS)、苯乙烯/乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(SEBS)中的一種。

所述水解抑制劑為N，N-二異丙基碳二亞胺(DIC)、二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、N，N-雙(2，6-二異丙基苯)碳二亞胺(TIC)中的一種。

所述的抗老化劑為受阻胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、亞磷酸鹽、金屬鈍化劑、二苯甲酮類和苯并三唑類光穩(wěn)定劑中的一種或幾種混合。

所述抗氧劑為四(β-(3，5二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯，β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸環(huán)己酯，硫代二丙酸二月桂酯中的一種。

本發(fā)明的制備方法為：

(1)將聚乳酸、耐熱型人工高分子，增韌劑分別在50-80℃下真空干燥3-8小時(shí)除去水分；

(2)將上述獲得的耐熱型人工高分子和增韌劑與水解抑制劑、抗老化劑、抗氧劑等按照配比在干燥的高速攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，使其混合均勻，然后在雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)，聚乳酸采取側(cè)位強(qiáng)制進(jìn)料；產(chǎn)物冷卻切粒，于真空度小于-0.1MPa，溫度為50-80℃，烘干3-8小時(shí)，得到增韌耐熱的聚乳酸合金母粒；其中，螺桿轉(zhuǎn)速為25rpm～180rpm，擠出溫度為180℃～270℃。

本發(fā)明的聚乳酸采取側(cè)位進(jìn)料的方式，解決了聚乳酸與耐熱型高分子加工溫度不一致，易造成聚乳酸分解和耐熱型高分子塑化不完全的缺點(diǎn)。并且合金材料熔體強(qiáng)度高，無(wú)需加入任何熔體增強(qiáng)劑。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)現(xiàn)了PLA復(fù)合材料韌性和耐熱性的同時(shí)提高。作為聚合物改性的重要途徑之一，共混改性不僅簡(jiǎn)單易行、成本低廉，而且共混體系能綜合均衡各組分的性能，取長(zhǎng)補(bǔ)短，消除各單一組分性能上的弱點(diǎn)，獲得綜合性能較為理想的聚合物材料。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1

(1)將聚乳酸、聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯、ABS分別在50℃下真空干燥8小時(shí)除去水分；

(2)將上述經(jīng)過(guò)干燥后的聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和ABS與水解抑制劑碳二亞胺、抗老化劑受阻胺類抗氧劑、抗氧劑四(β-(3，5二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯按照配比在干燥的高速攪拌機(jī)中攪拌，使其混合均勻，然后在雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)，螺桿轉(zhuǎn)速為180rpm，擠出溫度為270℃；聚乳酸采取側(cè)位強(qiáng)制進(jìn)料與其他物質(zhì)共混擠出，產(chǎn)物風(fēng)冷切粒，真空烘干，得到增韌耐熱的聚乳酸母粒。

其中，重量百分比：聚乳酸含量為35％，耐熱型人工高分子聚碳酸酯含量44％、聚甲基丙烯酸甲酯含量10％，增韌劑ABS含量為10％，水解抑制劑DIC含量為0.4％，抗老化劑受阻胺類抗氧劑含量為0.5％，抗氧劑四(β-(3，5二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯含量為0.1％。

實(shí)施例2

(1)將聚乳酸、聚甲醛、ACR分別在70℃下真空干燥5小時(shí)除去水分；