[發明專利]一種PLA改性材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110650720.2
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113354931A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 張文俊
• 申請（專利權）人: 晉江凱基高分子材料有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L77/00;C08L29/04;C08K9/06;C08K9/04;C08K7/06;C08K7/24;C08K3/22;C08K5/29;C08K3/34;C08K5/03;C08K3/26
• 代理公司: 泉州凱迪知識產權代理事務所(普通合伙) 35256
• 代理人: 楊雪冰

1.一種PLA改性材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、準備以下組分及各自所占的質量百分比的原料：PLA 22-30份、聚酰胺樹脂22-26份、碳纖維19-21份、過硼酸鈉13-17份、蒙脫土11-15份、二苯基甲烷二異氰酸酯12-14份、活性炭9-14份、改性納米二氧化鈦9-14份、多元醇8-10份、聚乙烯醇6-10份、紫外線吸收劑3-7份、阻燃劑3-7份、增塑劑2-6份、抗菌劑1-3份、引發劑0.5-2份；

S2、將步驟S1中的PLA、聚酰胺樹脂、蒙脫土、二苯基甲烷二異氰酸酯和聚乙烯醇加入到超聲波分散機中，在速度為800～1000r/h條件下分散20-40min，再轉移至混煉機中，依次加入改性納米二氧化鈦、碳纖維、活性炭，攪拌均勻后在60-80℃條件下密煉30-50min，得到混合物A；

S3、向反應釜中依次加入混合物A、多元醇，升溫至80-100℃，在0.05-0.1MPa真空條件下進行脫水，保持1-3h后，脫水完成后靜置30-50min，向反應釜中添加過硼酸鈉、阻燃劑、增塑劑，反應完成后得到物料B；

S4、將物料B、紫外線吸收劑轉移至真空混煉機中混合均勻，先靜置冷卻，將溫度控制在-2-2℃之間，向真空混煉機的底部通入氮氣充分反應，并迅速加熱升溫至30-38℃，保持1-2h，得到反應物C；

S5、將反應物C與抗菌劑加入到高速攪拌機中進行混合，最后將得到的混合料倒入成型模具中，在2-4MPa條件下注入模具內壓制成型，冷卻后滅菌、包裝，制得PLA改性材料。

2.根據權利要求1所述的一種PLA改性材料的制備方法，其特征在于，所述S1中，準備以下組分及各自所占的質量百分比的原料：PLA 24-28份、聚酰胺樹脂23-25份、碳纖維19.5-20.5份、過硼酸鈉14-16份、蒙脫土12-14份、二苯基甲烷二異氰酸酯12.5-13.5份、活性炭10-13份、改性納米二氧化鈦10-13份、多元醇8.5-9.5份、聚乙烯醇7-9份、紫外線吸收劑4-6份、阻燃劑4-6份、增塑劑3-5份、抗菌劑1.5-2.5份、引發劑1-1.5份。

3.根據權利要求1所述的一種PLA改性材料的制備方法，其特征在于，所述S1中，準備以下組分及各自所占的質量百分比的原料：PLA 26份、聚酰胺樹脂24份、碳纖維20份、過硼酸鈉15份、蒙脫土13份、二苯基甲烷二異氰酸酯13份、活性炭12份、改性納米二氧化鈦12份、多元醇9份、聚乙烯醇8份、紫外線吸收劑5份、阻燃劑5份、增塑劑4份、抗菌劑2份、引發劑1.3份。

4.根據權利要求1所述的一種PLA改性材料的制備方法，其特征在于，所述活性炭、改性納米二氧化鈦、阻燃劑的質量比為(2-3)：(2-3)：1。

5.根據權利要求1所述的一種PLA改性材料的制備方法，其特征在于，所述改性納米二氧化鈦為聚氨基酸接枝改性納米二氧化鈦，其制備流程為：

步驟一、采用帶有氨基的硅烷偶聯劑對納米二氧化鈦粉體進行改性，制備氨基硅烷偶聯劑改性納米二氧化鈦；

步驟二、通過三光氣法用丙氨酸芐酯制備丙氨酸-N-羧基-環內酸酐；

步驟三、氨基硅烷偶聯劑改性納米二氧化鈦中的氨基引發丙氨酸-N-羧基-環內酸酐開環聚合，制備聚氨基酸接枝改性納米二氧化鈦。

6.根據權利要求1所述的一種PLA改性材料的制備方法，其特征在于，所述增塑劑為環已烷1，2－二甲酸二異壬基酯、檸檬酸三正丁酯中的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的一種PLA改性材料的制備方法，其特征在于，所述紫外線吸收劑采用二苯甲酮類和苯并三唑類中的任意一項，所述抗菌劑為銀活性炭、銀硅膠和銀玻璃珠中的一種或多種。

8.根據權利要求1所述的一種PLA改性材料的制備方法，其特征在于，所述阻燃劑為十溴二苯乙烷、碳酸氫鈉、葉蠟石粉、黃銻石粉、氫氧化鎂、氫氧化鋁中的任意一種。

9.根據權利要求1所述的一種PLA改性材料的制備方法，其特征在于，所述S4中，真空混煉機的轉速為1000-1400r/min，混煉溫度為100-120℃，混煉時間為25-45min；通入氮氣充分反應時間為20-28min。