[發(fā)明專利]一種高嶺土改性聚己內(nèi)酯復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310054432.6
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN103113731A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊桂生;劉凱
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L51/08;C08K9/04;C08K3/34;B29C47/92
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所 34115
• 代理人: 汪貴艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高嶺土改性聚己內(nèi)酯復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚己內(nèi)酯(PCL)是一種微生物降解型的熱塑性塑料，以其良好的生物降解性和較好的力學性能得到了科學界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注，應(yīng)用于可控釋藥物載體、細胞、組織培養(yǎng)基架；完全可降解塑料手術(shù)縫合線；高強度的薄膜絲狀成型物；塑料低溫沖擊性能改性劑和增塑劑；醫(yī)用造型材料、工業(yè)、美術(shù)造型材料、玩具、有機著色劑、熱復(fù)寫墨水附著劑、熱熔膠合劑等。

但聚己內(nèi)酯與目前工業(yè)上廣泛應(yīng)用的石油基工程塑料相比，其強度和韌性相對較差，從而大大限制了它的應(yīng)用范圍，因此對PCL進行改性以提高其使用性能是非常有必要的，其中共混改性的方法是最容易實現(xiàn)的，但目前對其進行性能改性的報道比較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種高嶺土改性聚己內(nèi)酯復(fù)合材料及其制備方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種高嶺土改性聚己內(nèi)酯復(fù)合材料，由下述組分按重量百分比制成：

聚己內(nèi)酯?????????????????????80-90份

改性高嶺土???????????????????5-20份

聚己內(nèi)酯接枝馬來酸酐?????????3-8份

抗氧化劑?????????????????????0.1-5份

所述聚己內(nèi)酯為線形聚己內(nèi)酯，其重均分子量為10000-100000g/mol。

所述的改性高嶺土是由硬脂酸、十八烷基三甲基溴化銨與高嶺土按質(zhì)量比為15-20：5-10:40-50組成。

所述聚己內(nèi)酯接枝馬來酸酐的接枝率為0.3%-2%。

抗氧化劑為三(2,4-二叔丁基?)亞磷酸苯酯（簡稱Irganox168）、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯（簡稱Irganox1010）、1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基）苯（簡稱Irganox1330）中的至少一種。

一種制備上述的高嶺土改性聚己內(nèi)酯復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

（1）按質(zhì)量比，將硬脂酸添加到由十八烷基三甲基溴化銨與高嶺土組成的水溶液中，加熱攪拌，抽濾、洗滌、干燥得改性高嶺土；

（2）按配比稱取干燥的聚己內(nèi)酯、聚己內(nèi)酯接枝馬來酸酐和抗氧劑，并通過高速混合機攪拌10～12分鐘，形成混合物料；

（3）將（2）中的混合物料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融反應(yīng)，在其第三區(qū)、第四區(qū)或第五區(qū)處通過側(cè)位加料的方式加入經(jīng)（1）制備的干燥改性高嶺土，然后擠出、造粒得高嶺土改性聚己內(nèi)酯復(fù)合材料。

所述的雙螺桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為120～180r/min、各區(qū)溫度為一區(qū)溫度70～100℃，二區(qū)溫度160～190℃，三區(qū)溫度170～200℃，四區(qū)溫度160～200℃，五區(qū)溫度160～200℃，六區(qū)溫度160～200℃，機頭溫度150～190℃

本發(fā)明具有下述有益效果：

1、本發(fā)明在PCL加工過程中通過引用改性高嶺土及聚己內(nèi)酯接枝馬來酸酐改善聚己內(nèi)酯的力學性能，大大提高了復(fù)合材料的強度及耐熱性，使得制備得到的復(fù)合材料同時兼具很好的強度、韌性、耐熱性等性能。?

2、煅燒高嶺土經(jīng)過硬脂酸、十八烷基三甲基溴化銨改性處理之后在高聚物中的分散性得到改善，減少團聚，從而增強無機粒子與基體的粘結(jié)強度；

3、聚己內(nèi)酯接枝馬米酸酐(PCL-g-MAH)的加入既能夠減少無機粒子在高聚物中的團聚，又在有機高聚物之間起到橋梁作用，形成模量梯度的界面過渡層，與高嶺土產(chǎn)生很好的協(xié)同改性作用，提高了復(fù)合材料力學性能和耐熱性。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做一詳細的闡述。

在下述各個實施例中，聚己內(nèi)酯為線形聚己內(nèi)酯，其重均分子量為10000-100000g/mol。

聚己內(nèi)酯接枝馬來酸酐(PCL-g-MAH)?接枝率為0.3%-2%。

抗氧劑為巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基?)亞磷酸苯酯?（簡稱Irganox168）、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯?（簡稱Irganox1010）和?1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基）苯（簡稱Irganox1330）中的至少一種。