[發(fā)明專利]一種全降解硬質(zhì)聚乳酸復合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210468043.7
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114685965B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 蔣春林
• 申請（專利權）人: 悟銳新材料科技(江蘇)有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/02;C08L97/02;C08K9/04;C08K3/34
• 代理公司: 深圳博敖專利代理事務所(普通合伙) 44884
• 代理人: 周琳

本發(fā)明涉及高分子復合材料技術領域，公開了一種全降解硬質(zhì)聚乳酸復合材料，包括可降解樹脂聚乳酸和聚琥珀酸丁二酯、有機無機復合增強材料、助劑制備而成。先將聚乳酸和聚琥珀酸丁二酯制成可降解復合樹脂基體，再通過三異氰酸酯對白云母粉和植物纖維進行改性處理，制得有機無機復合增強材料，最后將可降解復合樹脂基體、有機無機復合增強材料、助劑熔融共混，制得的全降解硬質(zhì)聚乳酸復合材料不僅能夠完全降解，還具有優(yōu)越的力學性能，硬度和韌性俱佳，可用以制作餐盒、水杯等飲食器具，耐高溫，安全無毒。

技術領域

本發(fā)明涉及高分子材料領域，具體涉及一種全降解硬質(zhì)聚乳酸復合材料及其制備方法。

背景技術

塑料制品因質(zhì)輕、性能好在我們的生活的各個領域中均得到廣泛的應用。對于盛放食品和飲品的塑料制品，則要求塑料制品在加熱的情況下，不產(chǎn)生有毒物質(zhì)，保障人體的安全使用。用于水杯、餐盒等硬質(zhì)飲食用具的材質(zhì)主要為PP樹脂，安全健康可加熱。但是PP樹脂為不可降解材料，大量使用帶來的白色污染問題日漸嚴重，引起的環(huán)境污染已經(jīng)深層次地影響到地球的生態(tài)平衡。

需要提供一種加熱無毒性、能全降解的復合材料作為硬質(zhì)飲食用具的材質(zhì)以解決現(xiàn)有技術中樹脂加熱釋放有毒物質(zhì)、不可降解會污染環(huán)境的問題。但是目前常用的可降解樹脂存在綜合力學性能差的缺陷，使可降解材料應用、推廣效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種全降解硬質(zhì)聚乳酸復合材料，該復合材料不僅能夠完全降解，還具有優(yōu)越的力學性能，硬度和韌性俱佳，可用以制作餐盒、水杯等飲食器具，耐高溫，安全無毒。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種全降解硬質(zhì)聚乳酸復合材料的制備方法，包括以下步驟制備而成：

步驟一、將聚乳酸和聚琥珀酸丁二酯于50-60℃干燥12-24h后，180-200℃熔融混合，然后加入占聚乳酸和聚琥珀酸丁二酯總質(zhì)量0.5％-1.0％的過氧化二苯甲酰，繼續(xù)熔融混合，最后擠出、冷卻、切粒，制得可降解復合樹脂基體；

步驟二、將三異氰酸酯于100-110℃加熱熔融后，加入白云母粉進行密煉3-5min，然后加入植物纖維繼續(xù)密煉3-5min，制得有機無機復合增強材料；

步驟三、將可降解復合樹脂基體、有機無機復合增強材料、助劑在溫度180-200℃條件下進行熔融共混，熔融共混后，擠出、冷卻、切粒，得到全降解硬質(zhì)聚乳酸復合材料。

優(yōu)選地，所述聚乳酸和聚琥珀酸丁二酯的質(zhì)量比為50-80:20-50。

優(yōu)選地，所述三異氰酸酯、白云母粉、植物纖維的質(zhì)量比為10:10:30-50。

優(yōu)選地，所述三異氰酸酯包括三苯基甲烷三異氰酸酯、L-賴氨酸三異氰酸酯中的任意一種；

所述植物纖維包括菠蘿葉纖維；

所述菠蘿葉纖維的長度為0.1-1mm；

所述白云母粉的粒徑為500-1500目，優(yōu)選800-1500目。

優(yōu)選地，所述助劑包括抗氧劑、潤滑劑；

抗氧劑與潤滑劑的質(zhì)量比為1:1-5；

所述抗氧劑包括抗氧劑1600(雙亞磷酸季戊四醇二異癸酯)、抗氧劑1608(亞磷酯三異辛酯)中的任意一種；

所述潤滑劑包括硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的任意一種。

優(yōu)選地，所述可降解復合樹脂基體、有機無機復合增強材料、助劑的質(zhì)量比為100-200:30-50:1-5。

優(yōu)選地，所述步驟一中，干燥處理溫度為50-60℃，干燥時間為12-24h；熔融混合溫度為180-200℃；