[發明專利]一種聚乳酸/納米纖維素復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010580169.4
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111690240A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 黃春蘭;李仁煥;韋忠宇;唐榕;劉波
• 申請（專利權）人: 南寧學院
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L75/04;C08L87/00;C08G81/00
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 周黎亞

1.一種聚乳酸/納米纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，將表面改性后的納米纖維素與聚乳酸混合混合，加入偶聯劑接枝反應，制得PLA-g-NCF；然后將PLA、TPU與PLA-g-NCF熔融混合制得聚乳酸/納米纖維素復合材料。

2.如權利要求1所述的聚乳酸/納米纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)納米纖維素(NCF)表面改性：配制表面改性液，向其中加入1-20wt％的納米纖維素，加熱攪拌反應后，冷卻至室溫，抽濾，洗滌，干燥，得到表面改性后的納米纖維素；

(2)PLA-g-NCF的制備：將干燥后的PLA樹脂在密煉機中密煉，加入交聯劑，繼續反應一段時間；然后加入GMA，繼續反應；再加入表面改性后的納米纖維素反應，反應后取出物料，洗滌、干燥、粉碎，制得PLA-g-NCF；

(3)增韌聚乳酸/納米纖維素復合材料的制備：將PLA、TPU加入密煉機中密煉混合，熔融混合后加入PLA-g-NCF，保持高剪切速率繼續反應，反應后，取出物料，洗滌、干燥、粉碎制得增韌聚乳酸/納米纖維素復合材料。

3.如權利要求2所述的聚乳酸/納米纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述的表面改性液由茶皂素與KH550預水解液按1：1-1：10的質量比配置而成；KH550預水解液為：KH550用水稀釋5-25倍制成。

4.如權利要求2所述的聚乳酸/納米纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)，加熱攪拌反應的條件為：溫度60℃-100℃、攪拌反應2-8h。

5.如權利要求2所述的聚乳酸/納米纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)，密煉的條件為：密煉機溫度保持在165-185℃、轉速30-60rpm、時間3-6min。

6.如權利要求2所述的聚乳酸/納米纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)，交聯劑為過氧化二異丙苯(DCP)，添加量為PLA質量的0.5-2.5wt％，添加后繼續反應5-10min；GMA添加PLA質量的1-5wt％，添加后繼續反應3-10min；表面改性后的納米纖維素的添加量為PLA質量的2-12wt％,添加后反應5-15min。

7.如權利要求2所述的聚乳酸/納米纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)，增韌聚乳酸/納米纖維素復合材料按重量份計由50-80份PLA、5-45份TPU、5-15份PLA-g-NCF制成。

8.如權利要求2所述的聚乳酸/納米纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)，密煉混合的條件為：密煉機溫度保持在175-190℃、轉速40-60r/min、時間7-15min；保持高剪切速率繼續反應的條件為：轉速55-75r/min、時間10-25min。

9.一種如權利要求1-8任意一項所述的聚乳酸/納米纖維素復合材料的制備方法所制得的聚乳酸/納米纖維素復合材料。

10.一種如權利要求1-8任意一項所述的聚乳酸/納米纖維素復合材料的制備方法所制得的聚乳酸/納米纖維素復合材料的應用，其特征在于，可用于3D打印耗材、骨骼支架、食品包裝材料。