[發(fā)明專利]一種耐熱抗沖擊聚苯乙烯/聚乳酸合金及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010175046.2
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111171493B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設計）人: 周伯昕;黃然;聶祝平;丁偉偉;蔣熙琳
• 申請（專利權）人: 浙江大學臺州研究院
• 主分類號: C08L51/04
• 分類號: C08L51/04;C08L67/04;C08L25/06;C08L51/06;C08K5/42;C08K5/134;C08K5/526;C08F257/02;C08F220/32
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博;卓彩霞

本發(fā)明公開了一種耐熱抗沖擊聚苯乙烯/聚乳酸合金，由以下原料制成：聚苯乙烯40?70份，聚乳酸30?70份，甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝的乙烯?丁烯?苯乙烯共聚物3?5份，長鏈脂肪酸酯的金屬鹽0.3?1.5份，聚脂肪酸酯0.5?1份，抗氧化劑0.3?0.8份，以上均為重量份數(shù)。本發(fā)明還公開了一種耐熱抗沖擊聚苯乙烯/聚乳酸合金的制備方法。本發(fā)明制得的聚苯乙烯/聚乳酸合金含有至少30％的生物質成分，并且其維卡軟化點最低可達85℃，這表明聚苯乙烯/聚乳酸合金材料受熱時的尺寸穩(wěn)定性好，熱變形小；本發(fā)明制得的聚苯乙烯/聚乳酸合金的缺口沖擊強度最低可達18J/m，這說明抗沖擊性能較好。本發(fā)明的產(chǎn)品易于加工，無需對加工設備進行更改，可廣泛使用于各類場景。

技術領域

本發(fā)明屬于高分子聚合物改性加工技術領域，具體涉及一種耐熱抗沖擊聚苯乙烯/聚乳酸合金及其制備方法。

背景技術

各種各樣的塑料材料已用于生活中的方方面面，包括一次性餐具、包裝物或生活用品等。上述材料在使用后即被丟棄，未能回收或妥善處理的塑料垃圾對全球環(huán)境造成嚴重的危害。

聚苯乙烯是適用于食品接觸的材料，在一次性餐具、食品包裝物等領域應用廣泛，用量巨大，且具有較好的加工性能和使用性能，被消費者廣為接受。聚乳酸是新興的生物質塑料，其環(huán)保意義被全球消費者認可。適當條件下，聚乳酸可降解為二氧化碳和水。由于聚合單體來源于淀粉等生物原料，聚乳酸也被認為是真正意義上的低碳原料。聚乳酸是典型的脂肪族聚酯，具有熔點低、易水解、難加工、性能差等諸多缺陷。截至目前，尚未出現(xiàn)可商業(yè)化的、低成本的高性能聚乳酸。這在相當程度上限制了聚乳酸的應用。

各項性能優(yōu)異的聚苯乙烯降解周期長達數(shù)百年。但隨著全球環(huán)保壓力逐步增大，使用低碳材料的呼聲越來越大，但現(xiàn)有材料無法在使用性能、生物質含量和成本之間取得平衡，而且材料的耐熱抗沖擊性能還需要進一步地提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明提供一種耐熱抗沖擊聚苯乙烯/聚乳酸合金及其制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

一種耐熱抗沖擊聚苯乙烯/聚乳酸合金，由以下原料制成：

聚苯乙烯40-70份，聚乳酸30-70份，甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝的乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物3-5份，長鏈脂肪酸酯的金屬鹽0.3-1.5份，聚脂肪酸酯0.5-1份，抗氧化劑0.3-0.8份，以上均為重量份數(shù)。

進一步地，所述聚苯乙烯為通用聚苯乙烯、高抗沖聚苯乙烯中的一種或幾種。

進一步地，所述聚苯乙烯的熔體流動速率MFR在5kg，200℃條件下為3-8g/10min。

進一步地，可選擇熔融指數(shù)為5-8克/10分鐘的通用聚苯乙烯，或熔融指數(shù)為5-8克/10分鐘的通用聚苯乙烯與熔融指數(shù)為3-4克/10分鐘的高抗沖聚苯乙烯復配后作為本發(fā)明使用的材料。所述聚苯乙烯或聚苯乙烯復配材料的含量為所述耐熱抗沖擊聚苯乙烯/聚乳酸合金的40-70wt％。

進一步地，所述聚乳酸為聚左旋乳酸、聚右旋乳酸中的一種或幾種。

進一步地，所述聚左旋乳酸和聚右旋乳酸不可同時使用。

進一步地，可選光學純度不低于99.99％的左旋乳酸或光學純度不低于99.9％右旋乳酸的聚合物作為本發(fā)明使用的材料。

進一步地，所述聚乳酸的重均分子量為180000-250000。

進一步地，所述甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝的乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物中,甲基丙烯酸縮水甘油酯的接枝率為3-3.5wt％。所述甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝的乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物中，苯乙烯的含量為28-35wt％。

進一步地，所述長鏈脂肪酸酯的金屬鹽中的碳鏈長度為18-22個碳原子。