[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)增強的聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811301134.1 | 申請日： | 2018-11-02 |
| 公開（公告）號： | CN109401249B | 公開（公告）日： | 2020-04-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 韓常玉;于彥存;董麗松 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學院長春應(yīng)用化學研究所 |
| 主分類號： | C08L67/04 | 分類號： | C08L67/04;C08L3/02;C08L1/02;C08L97/02 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 藏斌;趙青朵 |
| 地址： | 130022 吉*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 生物 增強 乳酸 復(fù)合材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明屬于生物降解高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物質(zhì)增強的聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明提供的聚乳酸復(fù)合材料由包括以下重量份組分的原料熔融共混制成：聚左旋乳酸100份；聚右旋乳酸5～25份；生物質(zhì)材料5～30份；所述生物質(zhì)材料包括淀粉、纖維素、木質(zhì)素、木粉、竹粉和秸稈粉中的至少三種；所述熔融共混的溫度高于聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的熔點，低于立構(gòu)復(fù)合型聚乳酸的熔點。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的聚乳酸復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學性能、耐熱性能、結(jié)晶性能和降解性能，屈服強度高于57MPa，熱變形溫度高于98℃，結(jié)晶半衰期(Tc＝130℃)≤2.4min，90％生物分解率所需天數(shù)在65天以下。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于生物降解高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物質(zhì)增強的聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)
聚乳酸(PLA)是由可以再生的植物資源提取出的淀粉發(fā)酵成為乳酸，進一步聚合而成的脂肪族聚酯，是脂肪族聚酯中研究較為活躍的品種之一。聚乳酸玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔點分別為60℃和175℃左右，在室溫下是一種處于玻璃態(tài)的硬質(zhì)高分子，其熱性能與聚苯乙烯相似。聚乳酸具有熱塑性，能夠像PP、PS和PET等合成高分子一樣在通用的加工設(shè)備上進行成型加工。
聚乳酸材料屬于可生物降解材料，其在使用以后埋在土壤中，經(jīng)過一定時間就會自然分解為水和二氧化碳，不會造成環(huán)境污染。因此，伴隨著當前越來越嚴峻的環(huán)保形勢，聚乳酸材料開始越來越受到市場的青睞。
雖然聚乳酸材料具有諸多優(yōu)點，但是如果作為工程塑料應(yīng)用，聚乳酸材料的力學性能和耐熱性能還是偏低的。同時，市場對于聚乳酸材料的結(jié)晶性能和降解性能也提出了越來越高的要求。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種生物質(zhì)增強的聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法，本發(fā)明提供的聚乳酸復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學性能、耐熱性能、結(jié)晶性能和降解性能。
本發(fā)明提供了一種生物質(zhì)增強的聚乳酸復(fù)合材料，由包括以下重量份組分的原料熔融共混制成：
聚左旋乳酸 100份；
聚右旋乳酸 5～25份；
生物質(zhì)材料 5～30份；
所述生物質(zhì)材料包括淀粉、纖維素、木質(zhì)素、木粉、竹粉和秸稈粉中的至少三種；
所述熔融共混的溫度高于聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的熔點，低于立構(gòu)復(fù)合型聚乳酸的熔點。
優(yōu)選的，所述淀粉包括木薯淀粉、馬鈴薯淀粉和玉米淀粉中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述生物質(zhì)材料的粒徑為180～500目。
優(yōu)選的，所述生物質(zhì)材料包括木薯淀粉、纖維素和木質(zhì)素。
優(yōu)選的，所述生物質(zhì)材料包括玉米淀粉、秸稈粉和纖維素。
優(yōu)選的，所述生物質(zhì)材料包括木質(zhì)素、木粉和竹粉。
優(yōu)選的，所述生物質(zhì)材料包括纖維素、竹粉、秸稈粉和馬鈴薯淀粉。
優(yōu)選的，所述聚左旋乳酸的重均分子量為1～20萬；所述聚右旋乳酸的重均分子量為1～20萬。
本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述生物質(zhì)增強的聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
a)將聚左旋乳酸、聚右旋乳酸和生物質(zhì)材料熔融共混，得到生物質(zhì)增強的聚乳酸復(fù)合材料；
所述熔融共混的溫度高于聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的熔點，低于立構(gòu)復(fù)合型聚乳酸的熔點。
優(yōu)選的，所述熔融共混的溫度為150～170℃；所述熔融共混的時間優(yōu)選為5～15min。
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