[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)耐熱聚乳酸組合物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611206382.9
• 申請(qǐng)日: 2016-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN106589872B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邊新超;劉焱龍;馮立棟;孫彬;項(xiàng)盛;粱偉;丁偉偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江海正生物材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L67/04
• 分類號(hào): C08L67/04;C08L51/00;C08K9/04;C08K7/14;C08K3/34;C08F287/00;C08F220/32
• 代理公司: 臺(tái)州市方圓專利事務(wù)所(普通合伙) 33107
• 代理人: 林米良

本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)耐熱聚乳酸組合物，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。為了解決現(xiàn)有的不能兼具高強(qiáng)度和高耐熱性的性能，提供一種高強(qiáng)耐熱聚乳酸組合物，該組合物包括以下重量份的成分：聚L?乳酸：65～90；無機(jī)填料：1～5；增韌改性劑：1～20；玻璃纖維：5～30；所述增韌改性劑為具有核殼結(jié)構(gòu)的彈性體，且核層為聚丁二烯或聚異戊二烯；殼層為苯乙烯和聚D?乳酸組成。本發(fā)明的聚乳酸組合物能夠?qū)崿F(xiàn)兼具高強(qiáng)度和高耐熱性的效果，且抗沖擊強(qiáng)度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)耐熱聚乳酸組合物，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚乳酸是一種以植物資源為起始原料的可降解高分子材料，可以使用傳統(tǒng)的塑料加工設(shè)備成型，制品在使用后，經(jīng)堆肥處理或填埋處理，可以在短期內(nèi)分解為對(duì)環(huán)境無害的小分子物質(zhì)。在聚乳酸材料的整個(gè)生命周期，沒有產(chǎn)生新的二氧化碳，是一種封閉的碳循環(huán)體系。因此，聚乳酸被認(rèn)為是真正的環(huán)保塑料。

在實(shí)際應(yīng)用中，聚乳酸已經(jīng)替代部分傳統(tǒng)的石油基不可降解高分子材料，起到良好的示范作用。然而聚乳酸作為一種半結(jié)晶塑料，玻璃化溫度較低，結(jié)晶速率較慢，韌性和耐熱性能尚存在缺陷。如何在提高聚乳酸耐熱性的基礎(chǔ)上，協(xié)同提高材料的韌性，促進(jìn)聚乳酸材料的應(yīng)用領(lǐng)域成為一個(gè)主要的研究方向，同時(shí)，如能更進(jìn)一步增加材料的剛性，則有可能將其應(yīng)用于工程塑料領(lǐng)域，極大促進(jìn)聚乳酸材料的應(yīng)用。

為提高聚乳酸的耐熱性能，最為可行的方法是加入高性能結(jié)晶成核劑，使材料在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到高結(jié)晶度。如中國專利申請(qǐng)(公開號(hào)：CN103819884A)公開了一種耐熱高韌聚乳酸復(fù)合材料及制備方法，由聚乳酸、生物降解聚酯和耐熱母粒組成。通過連續(xù)原位反應(yīng)擠出得到高韌性的耐熱聚乳酸復(fù)合材料，產(chǎn)物具有高韌性、耐高溫、生產(chǎn)成本低及可生物降解的特點(diǎn)。又如中國專利申請(qǐng)(公開號(hào)：CN104774437A)公布了一種碳纖維增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料及制備方法和應(yīng)用，該聚乳酸復(fù)合材料包括以下重量份的組分：改性碳纖維：20～50份；聚乳酸：50～80份；硅烷偶聯(lián)劑：1.5～5份；其中，所述改性碳纖維是通過對(duì)碳纖維依序進(jìn)行氧化改性和接枝改性得到的。該復(fù)合材料具有可降解性，并且力學(xué)性能和耐熱性能優(yōu)異，可以替代傳統(tǒng)金屬材料用作汽車構(gòu)件材料，重量輕，處觀質(zhì)量良好。但是，總的來說，盡管現(xiàn)有技術(shù)中在制備高強(qiáng)度、高韌性或耐熱聚乳酸復(fù)合材料已有一些研究工作，然而，在以玻璃纖維、植物纖維或碳纖維作為增強(qiáng)組分往往難以在韌性方面再有更多貢獻(xiàn)，通常會(huì)引入成核劑和高效增韌劑來解決耐熱性問題，但是明顯增加了材料的成本，不利于實(shí)際生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種高強(qiáng)耐熱聚乳酸組合物，解決的問題是如何使聚乳酸材料兼具高強(qiáng)度和高耐熱性的性能。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的，一種高強(qiáng)耐熱聚乳酸組合物，其特征在于，該組合物包括以下重量份的成分：

聚L-乳酸：65～90；無機(jī)填料：1～5；增韌改性劑：1～20；玻璃纖維：5～30；所述增韌改性劑為具有核殼結(jié)構(gòu)的彈性體，且核層為聚丁二烯或聚異戊二烯；殼層為苯乙烯和聚D-乳酸組成。

本發(fā)明的高強(qiáng)耐熱聚乳酸組合物通過加入具有核殼結(jié)構(gòu)的彈性體作為增韌改性劑，能夠使材料在提高韌性的同時(shí)還會(huì)造成材料整體強(qiáng)度的明顯下降。更具體的說，具有核殼結(jié)構(gòu)的彈性體的殼層中的聚D-乳酸能夠與組合物中的聚L-乳酸基體之間形成立構(gòu)結(jié)晶的作用，進(jìn)而作為成核點(diǎn)引發(fā)聚L-乳酸基體樹脂快速結(jié)晶，提高改性樹脂的整體加工效率，從而也減少了成核劑的加入，一定程度上降低了生產(chǎn)成本，有利于實(shí)際生產(chǎn)投入，又能夠?qū)崿F(xiàn)提高增韌性能的效果，韌性的提高，也就相當(dāng)于提高了整體的耐熱性能；同時(shí)，結(jié)合加入的玻璃纖維，使聚乳酸組合物整體上能夠同時(shí)兼具高強(qiáng)度和高耐熱性的效果。