CN106800757A - 高韧性聚乳酸薄膜母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚乳酸(PLA)改性领域，具体涉及一种高韧性聚乳酸薄膜母粒及其制备方法。所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒，由如下质量百分数的原料制成：聚乳酸85～95％；改性SEBS5～15％，所述的改性SEBS由SEBS接枝GMA制得；其制备方法为：将改性SEBS与聚乳酸置于同向双螺杆挤出机中熔融挤出、切粒，得高韧性聚乳酸薄膜母粒。本发明所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒有效提高了传统聚乳酸的韧性，扩大了聚乳酸材料的应用范围；所述的制备方法，工艺简单，易于实现。

Description

高韧性聚乳酸薄膜母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚乳酸(PLA)改性领域，具体涉及一种高韧性聚乳酸薄膜母粒及其制备方法。
背景技术
聚乳酸是以玉米、小麦、土豆、甜菜等天然植物及其茎、叶、根等有机废弃物为原料，经发酵聚合而成，废弃的聚乳酸制成品能在自然条件下完全降解成二氧化碳和水，并重新进入生态循环，其降解中间产物也是人体正常的代谢产物，不存在毒副作用的隐患，因此，聚乳酸是一种具有优良生物相容性和降解性的脂肪族聚酯类高分子材料。而且聚乳酸还具有良好的生物相容性，透气、透明、机械性能及物理性能良好，可塑性强，因此，聚乳酸是很有应用前景的可再生高分子材料之一。
然而，现有的聚乳酸材料缺乏弹性和柔韧性，抗冲击强度差，极大地限制了聚乳酸的应用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高韧性聚乳酸薄膜母粒，扩大聚乳酸材料的应用范围，本发明同时提供其制备方法，工艺简单、易于实现。
本发明所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒，由如下质量百分数的原料制成：
聚乳酸 85～95％；
改性SEBS 5～15％。
其中：
所述的改性SEBS由SEBS接枝GMA制得。所述的改性SEBS与聚乳酸具有良好的相容性，与聚乳酸熔融挤出后，可以增加聚乳酸的柔软性和韧性。
所述的GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)含有双键和环氧基，双键与SEBS发生接枝反应；环氧基可以与聚乳酸反应，在SEBS和聚乳酸之间充当连接桥梁，起到增容的作用，从而增加聚乳酸的韧性。
所述的改性SEBS的制备方法如下：
(1)将SEBS、GMA与引发剂混合均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)所得混合料置于同向双螺杆挤出机中熔融挤出、切粒，得改性SEBS。
所述的SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性体嵌段的线性三嵌段共聚物。
所述的GMA的质量为SEBS质量的1～5％。
所述的引发剂的质量为GMA质量的10～17％。
所述的引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)。
步骤(2)中，所述的同向双螺杆挤出机挤出工艺条件为：一区170±10℃、二区170±10℃、三区170±10℃、四区180±10℃、五区180±10℃、六区180±10℃、七区180±10℃、八区185±10℃、九区185±10℃、机头185±10℃、主机转速60±10r/min，喂料转速30±10r/min，采用水冷拉条切粒。
所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒的制备方法，将改性SEBS与聚乳酸置于同向双螺杆挤出机中熔融挤出、切粒，得高韧性聚乳酸薄膜母粒。其中，所述的同向双螺杆挤出机挤出工艺条件为：一区230±10℃、二区230±10℃、三区230±10℃、四区240±10℃、五区240±10℃、六区240±10℃、七区240±10℃、八区245±10℃、九区245±10℃、机头245±10℃、主机转速110±20r/min，喂料转速50±10r/min，采用水冷拉条切粒。
综上所述，本发明的有益效果如下：
(1)本发明所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒有效提高了传统聚乳酸的韧性，扩大了聚乳酸材料的应用范围。
(2)本发明所述的制备方法，工艺简单，易于实现。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。
实施例1
本实施例所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒，由如下原料制成：
85kg聚乳酸，15kg SEBS，0.15kg GMA，0.015kg DCP。
制备方法为：
(1)将SEBS、GMA与DCP混合均匀，得到混合料。
(2)将步骤(1)所得混合料置于同向双螺杆挤出机中熔融挤出、切粒，得改性SEBS。同向双螺杆挤出机挤出工艺条件为：一区170±10℃、二区170±10℃、三区170±10℃、四区180±10℃、五区180±10℃、六区180±10℃、七区180±10℃、八区185±10℃、九区185±10℃、机头185±10℃、主机转速60±10r/min，喂料转速30±10r/min，采用水冷拉条切粒。
(3)将步骤(2)所得改性SEBS与聚乳酸置于同向双螺杆挤出机中熔融挤出、切粒，得高韧性聚乳酸薄膜母粒。同向双螺杆挤出机挤出工艺条件为：一区230±10℃、二区230±10℃、三区230±10℃、四区240±10℃、五区240±10℃、六区240±10℃、七区240±10℃、八区245±10℃、九区245±10℃、机头245±10℃、主机转速110±20r/min，喂料转速50±10r/min，采用水冷拉条切粒。
实施例2
本实施例所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒，由如下原料制成：
90kg聚乳酸，10kg SEBS，0.3kg GMA，0.045kg DCP。
制备方法为：
(1)将SEBS、GMA与DCP混合均匀，得到混合料。
(2)将步骤(1)所得混合料置于同向双螺杆挤出机中熔融挤出、切粒，得改性SEBS。同向双螺杆挤出机挤出工艺条件为：一区170±10℃、二区170±10℃、三区170±10℃、四区180±10℃、五区180±10℃、六区180±10℃、七区180±10℃、八区185±10℃、九区185±10℃、机头185±10℃、主机转速60±10r/min，喂料转速30±10r/min，采用水冷拉条切粒。
(3)将步骤(2)所得改性SEBS与聚乳酸置于同向双螺杆挤出机中熔融挤出、切粒，得高韧性聚乳酸薄膜母粒。同向双螺杆挤出机挤出工艺条件为：一区230±10℃、二区230±10℃、三区230±10℃、四区240±10℃、五区240±10℃、六区240±10℃、七区240±10℃、八区245±10℃、九区245±10℃、机头245±10℃、主机转速110±20r/min，喂料转速50±10r/min，采用水冷拉条切粒。
实施例3
本实施例所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒，由如下原料制成：
95kg聚乳酸，5kg SEBS，0.25kg GMA，0.042kg DCP。
制备方法为：
(1)将SEBS、GMA与DCP混合均匀，得到混合料。
(2)将步骤(1)所得混合料置于同向双螺杆挤出机中熔融挤出、切粒，得改性SEBS。同向双螺杆挤出机挤出工艺条件为：一区170±10℃、二区170±10℃、三区170±10℃、四区180±10℃、五区180±10℃、六区180±10℃、七区180±10℃、八区185±10℃、九区185±10℃、机头185±10℃、主机转速60±10r/min，喂料转速30±10r/min，采用水冷拉条切粒。
(3)将步骤(2)所得改性SEBS与聚乳酸置于同向双螺杆挤出机中熔融挤出、切粒，得高韧性聚乳酸薄膜母粒。同向双螺杆挤出机挤出工艺条件为：一区230±10℃、二区230±10℃、三区230±10℃、四区240±10℃、五区240±10℃、六区240±10℃、七区240±10℃、八区245±10℃、九区245±10℃、机头245±10℃、主机转速110±20r/min，喂料转速50±10r/min，采用水冷拉条切粒。
分别将实施例1-3制得的高韧性聚乳酸薄膜母粒与未改性聚乳酸材料进行性能测试，测试数据见表1。
表1实施例1-3制得的高韧性聚乳酸薄膜母粒与未改性聚乳酸材料的性能测试结果
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 未改性聚乳酸
屈服强度(MPa) 13.2 14.4 17.8 49
弯曲强度(MPa) 16.8 18.1 23.5 70
43.9 38.2 25.6 5
14.8 13.4 8.1 2.6
以上所述，仅是本发明实施例而已，并非对本发明的技术范围做任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改，等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种高韧性聚乳酸薄膜母粒，其特征在于：由如下质量百分数的原料制成：
聚乳酸 85～95％；
改性SEBS 5～15％。
2.根据权利要求1所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒，其特征在于：所述的改性SEBS由SEBS接枝GMA制得。
3.根据权利要求1所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒，其特征在于：所述的改性SEBS的制备方法如下：
(1)将SEBS、GMA与引发剂混合均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)所得混合料置于同向双螺杆挤出机中熔融挤出、切粒，得改性SEBS。
4.根据权利要求3所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒，其特征在于：所述的SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性体嵌段的线性三嵌段共聚物。
5.根据权利要求3所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒，其特征在于：所述的GMA的质量为SEBS质量的1～5％。
6.根据权利要求3所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒，其特征在于：所述的引发剂的质量为GMA质量的10～17％。
7.根据权利要求3所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒，其特征在于：所述的引发剂为过氧化二异丙苯。
8.根据权利要求3所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒，其特征在于：所述的同向双螺杆挤出机挤出工艺条件为：一区170±10℃、二区170±10℃、三区170±10℃、四区180±10℃、五区180±10℃、六区180±10℃、七区180±10℃、八区185±10℃、九区185±10℃、机头185±10℃、主机转速60±10r/min，喂料转速30±10r/min，采用水冷拉条切粒。
9.一种权利要求1所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒的制备方法，其特征在于：将改性SEBS与聚乳酸置于同向双螺杆挤出机中熔融挤出、切粒，得高韧性聚乳酸薄膜母粒。
10.根据权利要求9所述的高韧性聚乳酸薄膜母粒的制备方法，其特征在于：所述的同向双螺杆挤出机挤出工艺条件为：一区230±10℃、二区230±10℃、三区230±10℃、四区240±10℃、五区240±10℃、六区240±10℃、七区240±10℃、八区245±10℃、九区245±10℃、机头245±10℃、主机转速110±20r/min，喂料转速50±10r/min，采用水冷拉条切粒。
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