[發(fā)明專利]一種氧化錳-纖維素改性聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610007983.0
• 申請(qǐng)日: 2016-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN105419275A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭孝茹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州法斯特信息科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L67/04
• 分類號(hào): C08L67/04;C08L1/28;C08L71/02;C08L23/12;C08K13/04;C08K3/34;C08K5/544;C08K7/08;C08K3/22;B29C47/92;B29C45/76;B29B9/06
• 代理公司: 北京匯智勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11346
• 代理人: 魏秀莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種氧化錳-纖維素改性聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚乳酸的熱穩(wěn)定性好，加工溫度150~230℃，有較好的抗溶劑性，可用多種方式進(jìn)行加工，如擠壓、紡絲、雙軸拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的產(chǎn)品除能生物降解外，生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好，還具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分廣泛，可用作包裝材料、纖維和非織造物等。然而，聚乳酸材料的脆性高、耐沖擊性差，不利于擴(kuò)大其使用范圍。為此，需要對(duì)聚乳酸材料進(jìn)行改性，以提高其機(jī)械性能。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題是：為了解決上述技術(shù)問題的至少一種，提供一種氧化錳-纖維素改性聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法。

技術(shù)方案：為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種氧化錳-纖維素改性聚乳酸復(fù)合材料，由下列原料制備而成，按重量份計(jì)為：聚乳酸40~80份、氧化錳7~15份、羧甲基纖維素鈉8~18份、石膏晶須6~12份、納米凹凸棒土4~11份、聚乙二醇3~10份、二乙烯基苯5~14份、蛭石粉3~9份、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷1~5份、聚丙烯蠟3~8份。

優(yōu)選的，所述的一種氧化錳-纖維素改性聚乳酸復(fù)合材料，由下列原料制備而成，按重量份計(jì)為：聚乳酸40~75份、氧化錳7~12份、羧甲基纖維素鈉8~15份、石膏晶須9~12份、納米凹凸棒土6~11份、聚乙二醇4~10份、二乙烯基苯5~10份、蛭石粉4~9份、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷2~5份、聚丙烯蠟5~8份。

優(yōu)選的，所述的一種氧化錳-纖維素改性聚乳酸復(fù)合材料，由下列原料制備而成，按重量份計(jì)為：聚乳酸64份、氧化錳9份、羧甲基纖維素鈉12份、石膏晶須11份、納米凹凸棒土9份、聚乙二醇8份、二乙烯基苯7份、蛭石粉6份、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷3份、聚丙烯蠟6份。

優(yōu)選的，所述聚乳酸為左旋聚乳酸和右旋聚乳酸按重量比為7:2的混合，所述聚乳酸的數(shù)均分子量為18~25萬(wàn)。

優(yōu)選的，所述石膏晶須的直徑為1~5微米，長(zhǎng)徑比為60~120。

一種氧化錳-纖維素改性聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）按照重量份稱各原料，將稱好的聚乳酸在90℃下干燥5~8小時(shí)；

（2）將經(jīng)干燥處理的聚乳酸以及除氧化錳和石膏晶須外的剩余原料均加入到高速攪拌機(jī)中混合均勻后；投入到到同向雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融反應(yīng)，再依次加入氧化錳和石膏晶須，以190~220℃的溫度擠出造粒；

（3）再轉(zhuǎn)移至注塑機(jī)中進(jìn)行注塑成型，其注塑模具的收縮率為0.3~0.6%；最后置于60~80℃烘箱中烘烤6~12小時(shí)即得所需聚乳酸復(fù)合材料。

優(yōu)選的，所述同向螺桿擠出機(jī)中的各區(qū)的溫度依次為：一區(qū)170~185℃，二區(qū)190~210℃，三區(qū)180~220℃，四區(qū)190~210℃，擠出溫度為185~200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180~250rpm。

優(yōu)選的，所述注塑機(jī)中的注塑模具的收縮率為0.4%。

本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明所得的聚乳酸復(fù)合材料具有高強(qiáng)、韌性佳且耐沖擊性能好的特性；對(duì)比數(shù)據(jù)可知，組分中的氧化錳、羧甲基纖維素鈉、石膏晶須和蛭石粉對(duì)所制備而得的聚乳酸復(fù)合材料具有增強(qiáng)和增韌改性的作用。經(jīng)測(cè)試，本發(fā)明所制備的聚乳酸復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為55.4~58.7MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為13.6~15.8%，缺口沖擊強(qiáng)度為9.6~11.4kJ/m²。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明具體實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。

實(shí)施例1

一種氧化錳-纖維素改性聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）按照重量份稱各原料：聚乳酸40份、氧化錳7份、羧甲基纖維素鈉8份、石膏晶須6份、納米凹凸棒土4份、聚乙二醇3份、二乙烯基苯5份、蛭石粉3份、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷1份、聚丙烯蠟3份；將稱好的聚乳酸在90℃下干燥5小時(shí)；

（2）將經(jīng)干燥處理的聚乳酸以及除氧化錳和石膏晶須外的剩余原料均加入到高速攪拌機(jī)中混合均勻后；投入到到同向雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融反應(yīng)，再依次加入氧化錳和石膏晶須，擠出造粒，所述同向螺桿擠出機(jī)中的各區(qū)的溫度依次為：一區(qū)170℃，二區(qū)190℃，三區(qū)180℃，四區(qū)190℃，擠出溫度為185℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180rpm；