[發明專利]一種薄壁注塑用生物基復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011605266.0
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112759800A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 曾勤;王繼鑫;高峰;任超
• 申請（專利權）人: 武漢華麗環保科技有限公司
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L23/12;C08L23/06;C08L71/02;C08K3/34;C08K5/57;C08K5/42;C08K3/26
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 吳靜

本發明屬于生物基復合材料技術領域，具體涉及一種薄壁注塑用生物基復合材料，包括按重量份數計的如下組分：天然高分子100份、樹脂粉料0?60份、增溶劑4～6份、無機填料10?20份；其中，所述增溶劑為對甲苯磺酸、二月桂酸二丁基錫、聚乙二醇中的一種或幾種；其制備方法為：先將天然高分子和增溶劑加入至高速均質機中進行改性，然后將得到的改性天然高分子與樹脂粉料和無機填料充分混合均勻后，投入雙螺桿擠出機中擠出造粒，風冷切粒后即得薄壁注塑用生物基復合材料。本發明采用天然高分子為主要材料，通過增溶劑對其進行改性后與樹脂粉料和無機填料混合經擠出造粒、風冷切粒制得的生物基復合材料的熔指≥50g/10min(230℃、2160g)，拉伸強度≥18MPa，斷裂伸長率≥15％。

技術領域

本發明屬于生物基復合材料技術領域，具體涉及一種薄壁注塑用生物基復合材料及其制備方法。

背景技術

薄壁注塑件制品已廣泛應用在人們的日常生活中，如在食品包裝、日化產品、醫藥、文具等領域。采用薄壁化的優點：減小產品重量、便于集成設計及裝配、縮短生產周期、節約材料和降低成本；薄壁化已成為塑料消費行業追求的目標，提升為一個新的研究熱點。在工業生產時受到成型工藝局限和材料選擇的影響，目前市場上流通的薄壁注塑件制品，大多數采用聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)材質制備而成，其原材料都屬于石油基資源。隨著石油資源的日漸枯竭和環境問題的凸顯，人們開始意識到環保材料的重要性，尋求替代石油基資源的材料也已成為當今的熱點。采用環境友好型的天然高分子為原料，替代聚烯烴樹脂，能夠節約資源，降低二氧化碳排放，符合低碳生產和消費需求，符合循環可持續發展經濟的要求。

而現有的高分子材料一般流動性較差，只適合較厚注塑制品，重量大且力學性能差，生產周期長，不能滿足薄壁注塑制品的實際應用需求。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種薄壁注塑用生物基復合材料，至少可以解決現有技術在存在的部分缺陷。

為實現上述目的，本發明的技術方案為一種薄壁注塑用生物基復合材料，包括按重量份數計的如下組分：天然高分子100份、樹脂粉料0-60份、增溶劑4～6份、無機填料10-20份；其中，所述增溶劑為對甲苯磺酸、二月桂酸二丁基錫、聚乙二醇中的一種或幾種。

進一步地，所述天然高分子為玉米淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉中的一種或幾種。

進一步地，所述樹脂粉料為聚乙烯、聚丙烯中的一種或幾種。

進一步地，所述無機填料為滑石粉、碳酸鈣、鈦白粉、蒙脫石中的一種或幾種。

優選地，所述薄壁注塑用生物基復合材料包括按重量份數計的如下組分：玉米淀粉100份、聚丙烯40份、對甲苯磺酸5份、碳酸鈣20份。

優選地，所述薄壁注塑用生物基復合材料包括按重量份數計的如下組分：木薯淀粉50份、馬鈴薯淀粉50份、聚乙烯10份、二月桂酸二丁基錫6份、滑石粉10份。

優選地，所述薄壁注塑用生物基復合材料包括按重量份數計的如下組分：馬鈴薯淀粉100份、聚乙烯30份、聚丙烯30份，對甲苯磺酸2份、聚乙二醇2份、蒙脫石15份。

另外，本發明還提供上述的薄壁注塑用生物基復合材料的制備方法，包括如下步驟：

1)將天然高分子和增溶劑加入至高速均質機中，設定高速均質機加熱溫度升至120℃，攪拌速度為800rpm，進行30min改性，得到改性天然高分子；

2)將得到的改性天然高分子與樹脂粉料和無機填料充分混合均勻后，投入雙螺桿擠出機中擠出造粒，風冷切粒后即得薄壁注塑用生物基復合材料。

進一步地，所述雙螺桿擠出機的長徑比≥36，且混合物料在雙螺桿擠出機中的擠出溫度為150℃～170℃，擠出轉速為150～250rpm。