[發明專利]一種增韌聚乳酸共混物及其制備方法

在審

• 申請號: 202011548834.8
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112694703A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 沈俊毅;陳尚標;胡瑞莉;殷煉偉
• 申請（專利權）人: 無錫殷達尼龍有限公司
• 主分類號: C08L51/08
• 分類號: C08L51/08;C08F283/02;C08F283/04;C08F220/32
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種增韌聚乳酸共混物及其制備方法。本發明的增韌聚乳酸共混物，按質量份數計，包括以下組分：聚乳酸70?90份，長碳鏈尼龍10?20份，甲基丙烯酸縮水甘油酯1?5份及過氧化二異丙苯0.01?0.05份，以上組分通過雙螺桿擠出機共混后，得到的聚乳酸材料的韌性大大提高。本發明以聚乳酸為連續相，長碳鏈尼龍為分散相，同時添加甲基丙烯酸縮水甘油酯作為反應增容劑，以過氧化二異丙苯作為增容反應的引發劑，并通過雙螺桿擠出機將以上原料進行共混，使聚乳酸的韌性得到了顯著的提高，方法簡單易行，同時使用國產的長碳鏈尼龍作為原料，大大降低了成本。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種增韌聚乳酸共混物及其制備方法。

背景技術

聚乳酸(PLA)是一種可生物降解的脂肪族聚酯，聚乳酸的單體乳酸可以100％從玉米、甜菜和大米等生物質原料經過生物發酵而得，因此聚乳酸是一種生物基的聚合物，并且聚乳酸具有良好的生物可降解性，能夠被自然界中的微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水。在當今社會越來越強調綠色、環保的情況下，聚乳酸的這些特點使其逐漸受到人們的重視，成為研究和開發的熱點。

聚乳酸作為一種聚酯，有著較高的力學性能和優異的加工性能。但是，由于聚乳酸結構中氫鍵密度高，分子間作用力大，導致聚乳酸分子柔順性差，聚乳酸材料表現為脆性，韌性及沖擊強度較差，這也極大的限制了它作為工程塑料在許多領域的應用。

化學法和物理法都可以用來提高聚乳酸的韌性。化學法主要采用聚乳酸和其他單體共聚使共聚物有著較好的韌性。但是共聚方法工藝復雜，成本高。而物理法主要是采用聚乳酸和其他物料進行共混的方法得到韌性良好的復合材料。與化學法相比，物理共混則是一種相對簡單易行的方法，其應用更為廣泛。多種高分子被用來和聚乳酸共混，用來提高聚乳酸的韌性，如PE、PP、ABS、PET、PBT和PC等。

PA11是一種長碳鏈尼龍，具有優異的抗沖擊性能，較高的模量和拉伸強度，良好的耐油耐溶劑性能，PA11的原料是蓖麻油，也是一種生物基的高分子材料。鑒于聚乳酸和PA11物理力學性能上的互補性以及原料的可再生性，有許多研究者對聚乳酸和尼龍PA11的共混材料進行了研究。中國發明專利CN 102391628公開了本發明公開了一種聚乳酸和PA11的合金材料，主要由聚乳酸、PA11和第三組份經熔融混煉設備進行熔融共混得到。第三組份為含環氧基團的彈性體。發明提供的聚乳酸和PA11合金材料在保持聚乳酸材料的硬度和強度的同時，大幅度改善了聚乳酸材料的沖擊韌性機械力學性能。中國發明專利CN 107141744A提供了一種聚乳酸/聚酰胺生物高分子合金材料及其制備方法，該合金材料主要由聚乳酸、PA11與尼龍PA6混合組成的聚酰胺、苯乙烯-丙烯腈-馬來酸酐共聚物、聚乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯、滑石粉、氫氧化鋁、二環己基碳二亞胺、石墨烯、抗氧劑。該生物高分子合金材料以聚乳酸作為主體材料、聚酰胺作為分散相，通過聚酰胺及添加助劑彌補聚乳酸自身不足，使得合金材料的沖擊強度和耐熱性能大幅提升，具有良好的力學性能和阻燃性能。

但是由于PA11仍為國外所壟斷，目前國內還沒有實現工業化生產，價格較高，所以影響了其在國內的應用。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供了一種增韌聚乳酸共混物及其制備方法。本發明以聚乳酸為連續相，長碳鏈尼龍為分散相，同時添加甲基丙烯酸縮水甘油酯作為反應增容劑，以過氧化二異丙苯作為增容反應的引發劑，并通過雙螺桿擠出機將以上原料進行共混，使聚乳酸的韌性得到了顯著的提高，方法簡單易行，同時使用國產的長碳鏈尼龍作為原料，大大降低了成本。

為解決現有技術的不足，本發明采用以下技術方案：一種增韌聚乳酸共混物，按質量份數計，包括以下組分：聚乳酸70-90份、長碳鏈尼龍10-20份、反應增容劑1-5份及反應引發劑0.01-0.05份。

進一步地，所述反應增容劑為甲基丙烯酸縮水甘油酯，反應引發劑為過氧化二異丙苯。

進一步地，所述的聚乳酸為L-乳酸或D-乳酸的均聚物或共聚物。