[發明專利]聚乳酸復合材料、餐具及其制備方法

在審

• 申請號: 201610555105.2
• 申請日: 2016-07-15
• 公開（公告）號: CN107619584A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 張莉
• 申請（專利權）人: 漢達精密電子（昆山）有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/02;C08L23/06;C08L71/08;C08K13/04;C08K7/24;C08K3/34;C08K3/36;C08K3/26;C08K5/20;C08K5/09;A47G19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及高分子材料技術領域，具體是涉及一種聚乳酸復合材料、餐具及其制備方法。

【背景技術】

傳統的塑料制品，給我們的生活帶來了各種便利，但另一方面傳統塑料廢棄后在自然界不會分解，由此帶來的白色污染嚴重影響我們的生活。

聚乳酸經農作物如玉米發酵制得乳酸,再進一步化學合成得到,并可完全降解為二氧化碳和水，最終可實現生態資源的循環利用，所以聚乳酸是一種對環境友好的綠色可分解材料；而且，聚乳酸具有良好的機械性能、物理性能、加工性能。因此，聚乳酸應用前景廣闊，具有取代傳統石油基聚合物的潛力。

然而，聚乳酸用于餐具中時，一方面由于聚乳酸較硬、脆，韌性不佳，不滿足餐具對韌性的要求；另一方面，聚乳酸耐熱程度不高，也不能滿足餐具的耐熱要求。由此，聚乳酸的使用受到了限制，不能替代傳統的聚丙烯杯子、密胺餐盤、餐碗、聚丙烯刀叉匙、聚碳酸酯杯子等。

有鑒于此，實有必要開發一種聚乳酸復合材料，以解決上述聚乳酸復合材料韌性及耐熱性不佳的問題。

【發明內容】

因此，本發明的目的是提供一種聚乳酸復合材料、餐具及其制備方法，該聚乳酸復合材料具有優異的韌性及耐熱性，能夠替代傳統的餐具材料，且對環境友好。

為了達到上述目的，本發明的聚乳酸復合材料，按重量份數表示包括：

可選地，在環境溫度為210℃，負荷重量為2.16kg的條件下，所述聚乳酸樹脂的熔融指數為3-80g/10min。

可選地，所述聚乳酸樹脂中L乳酸在整體乳酸的合成中的比例在99.5以上。

可選地，所述軟質可降解材料為聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯或聚己二酸-對苯二甲酸丁二醇酯。

可選地，所述潤滑劑為酯型流動改性劑、乙烯基雙硬脂酰胺、低分子量聚乙烯蠟、芥酸酰胺、硬脂酸中的至少一種。

可選地，所述晶核劑為芳香族和脂肪族酰胺類化合物、山梨糖醇類化合物、金屬有機磷酸鹽化合物、安息香酸鹽化合物、鄰苯二酚、對苯二酚二羥乙基醚、4，4’.二羥基二苯基甲烷、1，4.苯二酚化合物、聚羥基乙酸及其衍生物、聚乙醇酸及其衍生物、碳纖維、木粉、有機纖維的一種或多種復配。

可選地，所述相容劑為聚乙二醇、聚己內酯、乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三嵌段共聚物、聚乳酸聚己內酯共聚物中的至少一種。

可選地，所述抗氧劑為季戊四醇酯、4.4‘二(α,α二甲基芐基二苯胺)、N-苯基－N′-異丙基－對苯二胺、氫化喹啉混合物、N，N′-二(1，4-二甲基戊基)-對苯二胺、N-苯基-N′-(對-甲苯磺酰基)-對苯二胺、三(2,6-二-叔對丁基苯基)亞磷酸酯中的至少一種。

可選地，所述無機填充材料為滑石粉、二氧化硅、碳納米管、碳酸鈣、有機納米蒙脫土中的至少一種，無機填充材料填充的細度為500目-6000目。

本發明還提供一種聚乳酸餐具，其由所述聚乳酸復合材料構成。

另外，本發明還提供一種如上述聚乳酸餐具的制備方法，具體步驟如下：

(1)將潤滑劑、晶核劑、相容劑、抗氧劑及無機填充材料按比例稱重后放置于高速混合機中做高速混合，并取出備用；

(2)將攪拌后的粉體、聚乳酸樹脂及軟質可降解材料在雙螺桿擠出機中加工抽粒子，加工溫度為160-180℃，螺桿轉速為300-400r/min，螺桿長徑比為30：1-50：1；

(3)將粒子在80℃的條件下，在熱風循環烘箱中干燥4小時；

(4)將粒子在單螺桿擠出機中注塑成型餐具，注塑溫度為185-200℃，模具溫度為100-110℃，保溫時間為30-60s。

相較于現有技術，本發明的聚乳酸復合材料，通過在復合材料中添加軟質可降解材料，增加了材料的韌性，而且該復合材料的結晶性能較強，使加工后的餐具耐熱程度提升至110℃左右，滿足了餐具對韌性和耐熱性的要求，能夠替代傳統的餐具材料，且對環境友好。

【具體實施方式】

本發明的聚乳酸復合材料，按重量份數表示包括：

聚乳酸樹脂60-95份，其中，在環境溫度為210℃，負荷重量為2.16kg的條件下，所述聚乳酸樹脂的熔融指數為3-80g/10min，此流動性的聚乳酸樹脂物性較好，方便材料的加工，且所述聚乳酸樹脂中L型聚乳酸在整體乳酸的合成中的比例在99.5以上，結晶速度較佳，當L乳酸的比例在99.9％時(即PLLA)，結晶速度最佳。