[發(fā)明專利]一種制造ABS/PLA合金材料用的大分子相容劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310310723.7
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103396660A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬學(xué)所;泮偉青;吳群英;周庭震;劉艷玲
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州旭昇新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L25/14;C08F212/08;C08F212/12;C08F212/14;C08F220/32;C08L55/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種制造ABS/PLA合金材料用的大分子相容劑的制備方法。

背景技術(shù)

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的工程塑料之一。它不僅具有韌、硬、剛相均衡的力學(xué)性能，而且具有較好的尺寸穩(wěn)定性、加工流動性等。

聚乳酸(PLA)是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源(如玉米)所提出的淀粉原料制成，使用后能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，這對保護環(huán)境非常有利。其機械性能及物理性能良好，加工方便，具有良好的抗拉強度及延展度。

ABS和PLA兩相相容性差，相界面黏結(jié)力不足，往往得不到機械性能良好的共混物。為了提高兩者的相容性，增強兩相間的界面黏結(jié)作用，可在共混體系中加入相容劑，從而提高力學(xué)性能。但現(xiàn)有的相容劑還遠遠達不到顯著提高ABS和PLA樹脂相容性和力學(xué)性能的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高性能的ABS/PLA合金材料用的大分子相容劑，以解決ABS/PLA共混物相容性差、性能低的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)難題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種制造ABS/PLA合金材料用的大分子相容劑的制備方法。

各組分及質(zhì)量分數(shù)為：

最優(yōu)選質(zhì)量分數(shù)為：

所述苯乙烯類物質(zhì)選自苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、特丁基苯乙烯、氯化苯乙烯中的一種或幾種。

所述環(huán)氧類選自丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、二丙烯酸縮水甘油酯中的一種。

所述引發(fā)劑類物質(zhì)選自過氧化二苯甲酰、偶氮二異丁腈、過氧化二特丁基、偶氮異庚基腈中的一種。

所述短鏈PLA選自工業(yè)PLA回料、聚乳酸低聚物、端羥基聚乳酸預(yù)聚體中的一種。

本發(fā)明還提供了上述相容劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將苯乙烯類物質(zhì)、環(huán)氧類、引發(fā)劑類物質(zhì)按一定比列加入三頸瓶中，通過本體聚合的方法或者溶液聚合的方法或者懸浮聚合的方法，得到共聚物。

步驟2，將步驟1中得到的共聚物與短鏈PLA按一定比例通過熔融共混的方法，得到用于制備ABS/PLA合金材料用的大分子相容劑。

步驟1中所述聚合方法的溫度為60-100℃，反應(yīng)時間為4-20小時。

步驟2中所述熔融共混溫度為90-200℃。

本發(fā)明基于梳型大分子的結(jié)構(gòu)，利用主鏈的聚苯乙烯結(jié)構(gòu)提高了與ABS的相容性，而支鏈的聚乳酸鏈段又提高了與聚乳酸相的相容性，對ABS與PLA兩相的增容起到很好的作用。

本發(fā)明的有益效果在于：采用反應(yīng)方式得到聚苯乙烯主鏈兼具反應(yīng)性環(huán)氧基團，通過一步反應(yīng)熔融共混即可得到梳型的大分子相容劑，制備工藝簡單，且較好調(diào)節(jié)相容劑中聚苯乙烯鏈段與聚乳酸鏈段的比例，可以適用于多種比例的ABS/PLA共混體系。從實驗結(jié)果表明，該相容劑的增容效果優(yōu)子市售相容劑。

附圖說明

附圖1.PLA(Natureworks，3001D)與ABS(LG甬興，H-121H)合金的掃描電鏡照片(A)PLA與ABS質(zhì)量比＝100∶100(B)PLA，ABS與相容劑質(zhì)量比＝100∶100∶2，相容劑：市售相容劑S001；(C)PLA，ABS與相容劑質(zhì)量比＝100∶100∶2，相容劑：自制相容劑S002；(D)PLA，ABS與相容劑質(zhì)量比＝100∶100∶2，相容劑：自制相容劑S003；

具體實施方式

實施例1

先通過減壓蒸餾法對苯乙烯、甲基丙烯酸縮水甘油酯進行精制處理，通過重結(jié)晶對偶氮二異丁腈進行精制處理。

按以下比例準(zhǔn)備原料，聚合方法為溶液聚合

將偶氮二異丁腈溶于苯乙烯中，然后加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，混合均勻后導(dǎo)入燒瓶中，再倒入45ml干燥后的甲苯，加入磁子，接上球形冷凝管，抽真空，氮氣保護。控制反應(yīng)溫度為90℃，通入冷凝水，反應(yīng)時間為12h。取80ml乙醇進行沉淀，待沉淀靜置后，去除上層液體，得到底層沉淀，加入50ml二氯甲烷進行二次溶解。待完全溶解后，將溶液緩緩滴入80ml甲醇中，得到白色粉狀沉淀后倒入布氏漏斗進行真空抽濾，得到白色沉淀后放入表面皿中，將產(chǎn)物放入真空干燥箱中干燥，溫度設(shè)置為50℃。

將得到的共聚物與工業(yè)PLA回料，在密煉機中熔融共混，條件為：溫度170℃，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速60r/min，時間10min。