[發明專利]一種纖維素增韌改性聚乳酸復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710229102.4
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN107011640B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 高群;李鵬;歐陽春發;藍振華
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學;上海柯瑞冶金爐料有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L1/08;C08B15/06;B29B7/00;B29B13/06;B29C45/77;B29C45/78
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

本發明提供了一種纖維素增韌改性聚乳酸復合材料，由80?100質量份的聚乳酸、1?20質量份的改性纖維素制備而成。本發明還提供了上述纖維素增韌改性聚乳酸復合材料的制備方法，將聚乳酸和經過二苯基甲烷二異氰酸酯改性的纖維素在密煉機上充分共混后，取出共混物用粉碎機進行粉碎，在注塑機上進行注射成型，即可得到改性纖維素增韌的聚乳酸復合材料。本發明采用可生物降解的纖維素中的一種或幾種與聚乳酸共混，不僅保留了聚乳酸復合材料可完全降解的生物可降解性，而且使得混入改性纖維素的聚乳酸增韌效果明顯，對于聚乳酸的脆性弱點研究，有了較大的進步。本發明綠色環保制備工藝簡單，進一步擴大了聚乳酸的應用范圍。

技術領域

本發明屬于化工領域，涉及一種高分子材料，具體來說是一種纖維素增韌改性聚乳酸復合材料及其制備方法。

背景技術

在石油資源瀕臨枯竭，環境污染問題越來越被各國政府重視的今天。尋求可降解和可再生的生物材料受到科學家們的廣泛關注，可降解生物材料也就理所當然地成為塑料領域的主流方向。然而，可降解材料都有或多或少的缺陷，攻克這些缺陷，擴大其應用范圍，對于推廣生物可降解材料減少環境污染有重要意義。

聚乳酸是以富含淀粉的農作物(如玉米、小麥、土豆等)為原料，經水解得到葡萄糖，再經乳酸菌發酵轉化成乳酸，最后經聚合反應生成的熱塑性脂肪族聚酯；是一種無毒無害，生物相容性良好，而且強度高、可塑性好的可降解生物塑料，在工農業、家居生活、生物醫學等領域具有廣泛的潛在應用價值。但是聚乳酸柔性差，結晶性能差太脆不耐沖擊，生產成本較高等，諸多因素影響了其廣泛應用。

纖維素是有葡萄糖組成的大分子多糖，在自然界中分布最廣、含量最多，占植物界碳含量的50％以上。纖維素家族主要分為甲基纖維素、乙基纖維素，羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、羧乙基纖維素、羧甲基纖維素這幾種，雖然同屬于纖維素范疇，但彼此的性能卻也有較大差異，比如：甲基纖維素可溶于水，乙基纖維素易溶于有機溶劑，纖維素與聚乳酸的共混改性的方法在文獻中已有報道。專利CN201310739111.X公開了一種將天然纖維素原料(秸稈、木纖維等)和聚乳酸在N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)水溶液中溶解后沉淀干燥得到共混產物。該方法缺點是采用有機溶劑中混合制備復合材料。專利CN201610468074.7公開了一種的制備方法，采用聚己二酸二甘醇酯增韌改性聚乳酸，然后與是從棉桿皮中提取納米纖維素微纖進行熔融擠出得到復合材料。改性方法是采用聚合物增韌聚乳酸，并沒有提到纖維素對聚乳酸的增韌效果。

發名內容

針對現有技術中的上述技術問題，本發明提供了一種纖維素增韌改性聚乳酸復合材料及其制備方法，所述的這種纖維素增韌改性聚乳酸復合材料及其制備方法要解決現有技術中的聚乳酸韌性差的技術問題。

本發明提供了一種纖維素增韌改性聚乳酸復合材料，由以下質量份的組份制備而成；

聚乳酸 80-100份；

改性纖維素 1-20份。

所述的改性纖維素經過二苯基甲烷二異氰酸酯改性的甲基纖維素、乙基纖維

素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、羧乙基纖維素或者羧甲基纖維素中

的任意一種或者兩種以上的組合。

所述的聚乳酸為聚-L-乳酸、聚-D-乳酸、聚-DL-乳酸中的一種或者兩種以上

的混合物或者共混物，重均分子量為6-30萬，分子量分布為1-2.5，結晶度

為15-60％。

進一步的，所述的聚乳酸為D-乳酸和/或L-乳酸的聚合物，重均分子量為6-30萬，優選分子量在10萬以上的，熔點在120～180℃之間，優選熔點在140℃以上的，用前在鼓風烘箱中烘干4-8h至恒重。