[發明專利]一種高耐熱低翹曲改性PLA及其制備方法

在審

• 申請號: 201710174769.9
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106883569A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 吳騰達;王偉;郭永新;錢玉英
• 申請（專利權）人: 金旸（廈門）新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L33/14;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/30;C08K3/26;C08K7/20
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所53113
• 代理人: 張璽

技術領域

本發明涉及一種高耐熱低翹曲改性PLA及其制備方法領域。

背景技術

在如今石化資源日益稀缺的時代，聚乳酸(PLA)作為一種生物基來源和可降解的高分子材料，越來越受到人們的關注和使用。但是聚乳酸本身存在著韌性差，不耐熱的缺點，使其難以作為通用塑料和工程塑料的替代材料。

目前，對聚乳酸的耐熱性能改性主要是通過改性樹脂配方和生產工藝相結合的方式，首先通過成核劑的添加使聚乳酸樹脂具有快的結晶速率，并通過模內結晶或模外結晶的方式使聚乳酸樹脂結晶，獲得制品的高耐熱性能。采用模內結晶時，需要通過對模具加溫，由于模內結晶注塑的周期一般在50-100s，占用模具時間，并且能耗消耗大，使得生產成本一直居高不下。而采用模外結晶時，產品的注塑周期縮短，采用烘房或烘道對注塑制品進行退火處理，可以提高機器的生產效率，受到更多制造業者的認可。但是由于聚乳酸制品在退火結晶過程中伴隨著分子鏈的重新排列，導致制品本身出現翹曲變形，失去使用性能，成為許多制造業者不得不面對的問題。

因此，開發一種具有高耐熱并且在采用模外結晶工藝處理下制品低翹曲的聚乳酸改性樹脂，有助于降低生產成本，并且極大地擴展聚乳酸的應用和制品結構的多樣性。

發明內容

本發明的范圍只由權利要求書所規定，在任何程度上都不受這一節發明內容的陳述所限。

為開發一種具有高耐熱并且在采用模外結晶工藝處理下制品低翹曲的PLA改性樹脂，本發明公開了一種高耐熱低翹曲改性PLA，其技術方案為：

一種高耐熱低翹曲改性PLA，其特征在于，所述的高耐熱低翹曲改性PLA包含如下按質量百分比計的原料：35-65％的聚乳酸，30-60％的無機粉體母粒，3-10％增韌劑；0.5-3％成核劑；0.5-2％抗氧化劑；0.5-3％增塑劑；0.5-2％潤滑劑；所述的無機粉體母粒由聚乳酸和無機粉體按40：60的比例組成。

優選地，一種高耐熱低翹曲改性PLA，其特征在于，所述的高耐熱低翹曲改性PLA包含如下按質量百分比的原料：48％的聚乳酸，40％的無機粉體母粒，7％的增韌劑；0.8％成核劑；1％抗氧化劑；2％增塑劑；1.2％潤滑劑。

其中，所述的增韌劑為甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯三元共聚物(MBS)、甲基丙烯酸酯縮水甘油酯(GMA)類共聚物、己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯二元共聚物(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的至少一種，優選甲基丙烯酸酯縮水甘油酯共聚物AX8900。

其中，所述的成核劑為酰肼類、多酰胺類、羧酸鹽類、無機層狀硅酸鹽類的至少一種，優選多酰胺類TMC-300。

其中，所述的抗氧劑為主抗氧劑受阻酚類與輔助抗氧劑亞磷酸酯類按8:2～1：2比例復配。

其中，所述的增塑劑為環氧大豆油(ESO)、乙酰檸檬酸三正丁酯(TBC)、聚乙二醇(PEG)的至少一種，優選環氧大豆油。

其中，所述的潤滑劑為硅酮、乙撐雙硬脂酰胺(EBS)、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)中的至少一種，優選EBS。

其中，所述的無機粉體母料中的無機粉體為球狀的碳酸鈣、玻璃微珠、硫酸鋇中的至少一種，優選硫酸鋇。

一種高耐熱低翹曲PLA的制備方法，按如下步驟進行：

(1)無機粉體母粒的制備：

將占無機粉體總質量的0.5～1.5％的硅烷偶聯劑用無水乙醇進行稀釋，所述無水乙醇與所述硅烷偶聯劑的質量比為5：1～10：1；

在15～30℃下，邊攪拌稀釋液邊加入按比例稱量好的無機粉體，待無機粉體全部加入后繼續攪拌5～10min,然后在60～80℃下干燥4h以上；

將干燥后的無機粉體與聚乳酸以60:40的比例通過雙螺桿擠出機熔融擠出，制備無機粉體母粒。

(2)將聚乳酸、增韌劑、潤滑劑、抗氧劑、增塑劑、成核劑按一定比例混合均勻，從雙螺桿擠出機的主喂料口進料，無機粉體母粒按一定比例從側喂料口進料，經過熔融擠出，切成粒子，干燥，既得高耐熱低翹曲改性PLA。

本發明制備的高耐熱低翹曲改性PLA，采用的無機粉體為各向同性的球狀填料，相比其他各向異性填料如片狀填料滑石粉、針狀填料如硅灰石、纖維狀填料如玻璃纖維等，能夠更好地控制材料的翹曲變形程度。因此，特別適用于采用模外結晶工藝生產的注塑制品，可以使制品在退火結晶過程中低翹曲，不變形，在改善制品耐熱性能的同時保證其使用性能，可廣泛應用于有耐熱使用要求的日用品和電子電器等注塑制品上。

具體實施方式