[發明專利]高耐熱高韌性的PC/PLA高分子合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810554166.6
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108641332A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 馬艾麗;矯慶澤;張錦桐
• 申請（專利權）人: 北京理工大學珠海學院
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L67/04;C08L23/08;C08L51/06;C08L51/04
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本發明公開了一種高耐熱高韌性的PC/PLA合金材料及其制備方法，該合金材料按重量份數計由以下原料制成：聚乳酸(PLA)樹脂10?60份，聚碳酸酯(PC)樹脂30?90，相容劑0?20份，增韌劑0?20份，其他助劑0?5份。以上述成本比各取原料混合均勻，經螺桿擠出機擠出、造粒，得到高耐熱高韌性的PC/PLA合金材料。本發明的PC/PLA合金材料保證各方面性能良好的基礎上，耐熱性能佳、高韌性、加工性能良好且可降解的綠色的高分子材料。

技術領域

本發明涉及熱塑性高分子材料改性技術領域，特別是適用于家用電器、用品、電子電器等的一種耐高溫高韌性的PC/PLA合金材料及其制備方法。

背景技術

聚乳酸(PLA)是以乳酸為主要原料聚合所得到的聚合物，其原料來源充分而且具有可再生的特點且其生產過程中無污染，產品還可以通過生物降解。因此是理想的綠色高分子材料。但由于聚乳酸中存在大量的酯鍵，而使其親水能力下降，同時也導致其生物相容性下降。其次聚乳酸的分子量分布較寬，這也導致了聚乳酸制品的韌性等機械性能較差，特別表現在韌性方面，使其在受力后極易發生彎曲變形。同時，純聚乳酸制品的熱變形溫度只有58℃，在高溫下易老化，導致其材質變脆。因此，以上幾點在很大程度上限制了聚乳酸在工業上的應用。

聚碳酸酯(PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據酯基的結構又可將其分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。聚碳酸酯高分子量樹脂具有很高的韌性，同時其抗沖擊性能及抗熱畸變性能良好。且聚碳酸酯材料還具有阻燃性、耐磨以及抗氧化性。特別是其高韌性性和抗熱畸變性的特點，可以與聚乳酸共混改性以彌補聚乳酸在韌性及耐熱性能上的缺失。

通過將聚乳酸和聚碳酸酯進行共混改性，既能改善聚碳酸酯的成型加工困難的問題，又能彌補聚乳酸在機械性能方面不足的缺點，同時又能擴展聚碳酸酯的應用領域，從而減輕環境負擔和降低生產過程中的能耗。

發明內容

本發明目的是為了解決PLA在高溫下易老化、變脆和韌性下降等性能變化，根據高分子相容性原理，通過加入在耐熱性和韌性方面具有優良性能的PC樹脂，在適當合理的成分組合和助劑添加，使其中一種材料的優點彌補另一種材料的缺陷，得到耐熱性能好，韌性高的綠色環保材料。

本發明的另一目的是提供一種高耐熱高韌性的PC/PLA合金的制備方法。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種高耐熱高韌性的PC/PLA合金，其由以下質量份數比的材料組成：聚乳酸(PLA)樹脂10-60份，聚碳酸酯(PC)樹脂30-90，相容劑0-20份，增韌劑0-20份，其他助劑0-5份。

具體地，所述聚碳酸酯(PC)樹脂為雙酚A型芳香族聚碳酸酯。

具體地，所述聚乳酸(PLA)樹脂為D型聚乳酸。

具體地，所述相容劑選取馬來酸配接枝聚乙烯(EMA)和乙烯-丙烯酸丁酯(E—BA)中的一種或兩種。

具體地，所述增韌劑為MBS。

具體地，加工助劑為潤滑劑乙撐雙脂肪酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一種或兩種。

一種高耐熱高韌性的PC/PLA合金材料制備方法，包括如下步驟：

S1、稱取配方組分：按照專利要求1所述高耐熱高韌性的PC/PLA合金材料的配方分別稱取所述聚碳酸酯、聚乳酸、相容劑、增韌劑、加工助劑；

S2、預處理：將S1稱取的所述聚碳酸酯(PC)放入鼓風干燥箱100℃干燥5小時，所述聚乳酸(PLA)、相容劑、增韌劑和加工助劑放入鼓風干燥箱60℃干燥10小時；

S3、制備混合物：將S2中預處理后的PC、PLA、相容劑、增韌劑和加工助劑，通過高速混合機混合3-5分鐘，混合均勻得到混合物；