CN109401244A - 一种聚乳酸改性材料 - Google Patents
一种聚乳酸改性材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109401244A CN109401244A CN201811266007.2A CN201811266007A CN109401244A CN 109401244 A CN109401244 A CN 109401244A CN 201811266007 A CN201811266007 A CN 201811266007A CN 109401244 A CN109401244 A CN 109401244A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polylactic acid
- acid material
- parts
- modified polylactic
- auxiliary agents
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/06—Polymer mixtures characterised by other features having improved processability or containing aids for moulding methods
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种聚乳酸改性材料,包括聚乳酸树脂、增韧剂和其它助剂;所述重量份数为聚乳酸树脂100份、增韧剂2~20份、其它助剂3~8份;所述聚乳酸树脂优选为左旋聚乳酸;所述聚乳酸树脂相对分子量为5~20万;所述增韧剂为甲基乙烯基硅橡胶、氟橡胶、乙烯‑丙烯酸甲酯中的至少一种;所述其它助剂为抗氧化剂、抗水解剂、相容剂中的至少一种。本发明制备的聚乳酸改性材料解决了现有聚乳酸存在的脆性、韧性差、冲击强度较低的缺点,具有超高韧性、无毒、无气味、无污染,安全系数高的性能,适用于多种成型工艺;制备过程中产生的废料可完全回收再生利用,不仅降低了成本,且提高了资源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,尤其是涉及一种聚乳酸改性材料。
背景技术
随环保意识的提高,石油基类塑料产品所带来环境污染、生态破坏备受瞩目,人们寻求可替代石油基类塑料的可再生类绿色材料。生物质材料因其来源可生物降解性、分解后产物对环境物不会造成污染且而进入人们的视线。聚乳酸(PLA)作为生物基材料,是一种热塑性的脂肪族聚酯,具有完全生物降解能力,来源广泛,分解后生成二氧化碳和水,对环境无污染,实现了材料的循环利用,符合可持续发展的理念,可实现人们对自然、绿色、环保的渴望。聚乳酸的力学性能优良,可与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)等塑料相似,可替代石油基类通用塑料在多种领域应用;其可采用多种成型工艺(注塑、挤出、纺丝等)加工而成。聚乳酸或聚乳酸与其它材料(淀粉、通用塑料、天然纤维、纳米粒子等)加工制备的复合材料,广泛应用于生物医药领域、包装领域、汽车行业、电子行业等,尤其是近年来聚乳酸在熔融沉积成型(FDM)、3D打印领域被广泛应用;聚乳酸被看作是未来最有可能替代石油基类材料、最具发展前景的材料之一。
然而,聚乳酸本身所存在的脆性、韧性差、冲击强度较低等缺点,限制了其在航空、电子、汽车及熔融沉积成型(FDM)、3D打印等领域的应用。为弥补这些不足,可通过采用共混、共聚、交联等手段改性聚乳酸,改善聚乳酸的韧性及其它力学性能、加工性能,扩大其应用范围,从而为可持续发展战略、环境保护、节能减排贡献力量。因此,对聚乳酸的增韧改性一直是其市场化的重要研究课题,开发具有较高韧性的绿色环保聚乳酸显得尤为迫切。
发明内容
本发明解决了现有聚乳酸存在的脆性、韧性差、冲击强度较低等缺点,限制了其在航空、电子、汽车及熔融沉积成型(FDM)、3D打印等领域的应用的不足,本发明通过共混的方式赋予聚乳酸共混材料超高韧性,提供了一种聚乳酸改性材料。
本发明的技术方案是:
一种聚乳酸改性材料,包括聚乳酸树脂、增韧剂和其它助剂;所述重量份数为聚乳酸树脂100份、增韧剂2~20份、其它助剂3~8份。
进一步的,所述聚乳酸树脂优选为左旋聚乳酸。
进一步的,所述聚乳酸树脂相对分子量为5~20万。
进一步的,所述聚乳酸树脂在190℃,2.16kgf的条件下熔体流动指数为10~40g/10min。
进一步的,所述聚乳酸树脂在190℃,2.16kgf的条件下熔体流动指数优选为15~25g/10min。
进一步的,所述增韧剂为甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)、氟橡胶、乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)中的至少一种。
进一步的,所述其它助剂包括抗氧化剂、抗水解剂、相容剂中的至少一种。
进一步的,所述其它助剂优选为氧化剂、抗水解剂、相容剂同时使用。
一种聚乳酸改性材料制备方法,包括以下步骤:
干燥原材料:将聚乳酸、甲基乙烯基硅橡胶、硫化剂(DCP)、氟橡胶、乙烯-丙烯酸甲酯进行真空干燥;
共混:将所有材料按比例加入高速混合搅拌机中搅拌;
成型:将搅拌均匀的混合物通过双螺杆挤出机挤出。挤出物料依次经拉条、冷却、吹干、造粒工序制成新型聚乳酸改性材料。
进一步的,所述挤出机温度依次为160~165℃、170~175℃、180~185℃、190~195℃、195~200℃和190~195℃。
进一步的,所述双螺杆挤出机的螺杆转速为40~100rpm。
进一步的,所述双螺杆挤出机的喂料速度为5~15rpm。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
(1)本发明制备的聚乳酸改性材料具有超高韧性,极大地改善了聚乳酸材料的脆性、韧性差的缺点,其中冲击强度可高达84KJ/m2,断裂伸长率为240%。
(2)本发明制备的聚乳酸改性材料具有无毒、无气味、无污染,安全系数高等性能;适用于多种成型工艺,尤其适用于熔融沉积成型(FDM)和3D打印机;废料可完全回收再生利用,不仅降低了成本,还提高了资源利用率。
(3)本发明产品制备工艺流程短,设备要求简单、制造过程简便、操作方便、没有涉及严苛的化学工艺操作,非常适合于大规模的工业生产。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下述实施案例中,实验方法如无特殊说明均为常规方法;所有试剂或原料如无特殊说明均能通过商业途径获得。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明,但并不因此而限制本发明的内容。
表1各组分列表
上述实施例1到10中,所述其它助剂采用优选方案,即抗氧化剂、抗水解剂、相容剂3种原料全部使用。
实例1中所述其它助剂分别为:四季戊四醇酯和三亚磷酸酯混合物0.5份、聚碳化二亚胺化合物1.0份、单碳化二亚胺化合物0.5份、马来酸酐接枝高分子3.0份。
实例2中所述其它助剂分别为:四季戊四醇酯和三亚磷酸酯混合物0.5份、聚碳化二亚胺化合物1.0份、单碳化二亚胺化合物0.8份、由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯共聚物共聚而成的三元共聚物3.5份。
实例3中所述其它助剂分别为:四季戊四醇酯和三亚磷酸酯混合物0.7份、聚碳化二亚胺化合物1.5份、单碳化二亚胺化合物0.3份、GMA-乙烯-丙烯酸甲酯的三元共聚物4.0份。
实例4中所述其它助剂分别为:四季戊四醇酯和三亚磷酸酯混合物0.8份、聚碳化二亚胺化合物0.8份、单碳化二亚胺化合物1.0份、马来酸酐接枝高分子4.0份。
实例5中所述其它助剂分别为:抗氧剂1010和抗氧剂215复合组成0.4份、聚碳化二亚胺化合物0.6份、单碳化二亚胺化合物1.5份、由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯共聚物共聚而成的三元共聚物4.0份。
实例6中所述其它助剂分别为:抗氧剂1010和抗氧剂215复合组成0.6份、聚碳化二亚胺化合物0.5份、单碳化二亚胺化合物1.2份、GMA-乙烯-丙烯酸甲酯的三元共聚物3.5份。
实例7中所述其它助剂分别为:抗氧剂1010和抗氧剂215复合组成0.7份、聚碳化二亚胺化合物0.7份、单碳化二亚胺化合物0.5份、马来酸酐接枝高分子4.0份。
实例8中所述其它助剂分别为:抗氧剂1010和抗氧剂215复合组成0.9份、聚碳化二亚胺化合物1.2份、单碳化二亚胺化合物0.4份、由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯共聚物共聚而成的三元共聚物4.0份。
实例9中所述其它助剂分别为:抗氧剂1010和抗氧剂215复合组成1.0份、聚碳化二亚胺化合物0.5份、单碳化二亚胺化合物1.5份、GMA-乙烯-丙烯酸甲酯的三元共聚物3.0份。
实例10中所述其它助剂分别为:抗氧剂1010和抗氧剂215复合组成0.8份、聚碳化二亚胺化合物1.0份、单碳化二亚胺化合物0.8份、马来酸酐接枝高分子3.8份。
上述实施例1到10中,所得改性材料的性能指标如表2所示。
表2性能指标列表
性能 | 冲击强度/KJ/m<sup>2</sup> | 断裂伸长率/% |
实例1 | 53 | 150 |
实例2 | 58 | 180 |
实例3 | 55 | 200 |
实例4 | 75 | 200 |
实例5 | 78 | 220 |
实例6 | 84 | 240 |
实例7 | 68 | 205 |
实例8 | 72 | 218 |
实例9 | 70 | 220 |
实例10 | 73 | 230 |
以上为本发明的优选的具体实现方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为主。
Claims (10)
1.一种聚乳酸改性材料,其特征在于:包括聚乳酸树脂、增韧剂和其它助剂;所述重量份数为聚乳酸树脂100份、增韧剂2~20份、其它助剂3~8份。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸改性材料,其特征在于:所述聚乳酸树脂优选为左旋聚乳酸。
3.根据权利要求2所述的聚乳酸改性材料,其特征在于:所述聚乳酸树脂相对分子量为5~20万。
4.根据权利要求3所述的聚乳酸改性材料,其特征在于:所述聚乳酸树脂在190℃,2.16kgf的条件下熔体流动指数为10~40g/10min。
5.根据权利要求1所述的聚乳酸改性材料,其特征在于:所述增韧剂为甲基乙烯基硅橡胶、氟橡胶、乙烯-丙烯酸甲酯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的聚乳酸改性材料,其特征在于:所述其它助剂包括抗氧化剂、抗水解剂、相容剂中的至少一种。
7.一种聚乳酸改性材料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
干燥原材料:将聚乳酸、甲基乙烯基硅橡胶、硫化剂、氟橡胶、乙烯-丙烯酸甲酯进行真空干燥;
共混:将所有材料按比例加入高速混合搅拌机中搅拌;
成型:将搅拌均匀的混合物通过双螺杆挤出机挤出。挤出物料依次经拉条、冷却、吹干、造粒工序制成新型聚乳酸改性材料。
8.根据权利要求7所述的聚乳酸改性材料制备方法,其特征在于:所述挤出机温度依次为160~165℃、170~175℃、180~185℃、190~195℃、195~200℃和190~195℃。
9.根据权利要求8所述的聚乳酸改性材料制备方法,其特征在于:所述双螺杆挤出机的螺杆转速为40~100rpm。
10.根据权利要求8所述的聚乳酸改性材料制备方法,其特征在于:所述双螺杆挤出机的喂料速度为5~15rpm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811266007.2A CN109401244A (zh) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 一种聚乳酸改性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811266007.2A CN109401244A (zh) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 一种聚乳酸改性材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109401244A true CN109401244A (zh) | 2019-03-01 |
Family
ID=65470381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811266007.2A Pending CN109401244A (zh) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 一种聚乳酸改性材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109401244A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI757603B (zh) * | 2019-05-28 | 2022-03-11 | 陳松柏 | 聚乳酸製品的回收方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100029803A1 (en) * | 2006-12-15 | 2010-02-04 | Jvs-Polymers Oy | Heterophasic biopolymer composition |
CN106009680A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-10-12 | 青岛科技大学 | 一种硅橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶及其制备方法 |
CN107686638A (zh) * | 2017-07-21 | 2018-02-13 | 宁夏共享模具有限公司 | 一种用于3d打印的pla改性材料及制备方法 |
CN108641318A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-10-12 | 张家港绿洲新材料科技有限公司 | 一种生物基可降解的聚羟基羧酸合金材料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-10-29 CN CN201811266007.2A patent/CN109401244A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100029803A1 (en) * | 2006-12-15 | 2010-02-04 | Jvs-Polymers Oy | Heterophasic biopolymer composition |
CN106009680A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-10-12 | 青岛科技大学 | 一种硅橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶及其制备方法 |
CN107686638A (zh) * | 2017-07-21 | 2018-02-13 | 宁夏共享模具有限公司 | 一种用于3d打印的pla改性材料及制备方法 |
CN108641318A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-10-12 | 张家港绿洲新材料科技有限公司 | 一种生物基可降解的聚羟基羧酸合金材料及其制备方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI757603B (zh) * | 2019-05-28 | 2022-03-11 | 陳松柏 | 聚乳酸製品的回收方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105623214B (zh) | 一种增塑可生物降解聚酯薄膜及其制备方法 | |
CN104312121B (zh) | 高韧性透明聚乳酸薄膜及其制备方法 | |
CN110294923B (zh) | 微发泡全生物降解聚合物片材及其制备方法 | |
JP2020521834A5 (zh) | ||
CN110760169B (zh) | 一种阻隔材料及其制备方法 | |
CN101020780A (zh) | 聚乳酸基热可塑性木塑复合材料的制备方法 | |
CN111621239B (zh) | 一种全生物降解胶带及其制备方法 | |
CN104387732A (zh) | 一种透明抗撕裂聚乳酸生物降解薄膜及其制备方法 | |
CN102898798A (zh) | 一种透明聚乳酸合金材料 | |
CN111944287A (zh) | 一种高透明易撕裂聚乳酸吹塑薄膜的制备方法 | |
CN108517076A (zh) | 一种易降解吸塑片材料及其制备方法 | |
CN104371296A (zh) | 一种聚甲基乙撑碳酸酯组合物及其制备方法 | |
CN111423689B (zh) | 一种改性聚丙烯材料及其制备方法与应用 | |
CN105017736B (zh) | 一种防静电型环保透明片材及其制备方法 | |
CN113234304A (zh) | 一种生物可降解薄膜材料及薄膜的制备方法 | |
CN114573933A (zh) | 一种聚乙烯醇薄膜及其制备方法 | |
CN109401244A (zh) | 一种聚乳酸改性材料 | |
CN111531741B (zh) | 聚乳酸熔体在线制备改性聚乳酸材料的装置和方法 | |
CN103319828B (zh) | 一种生物可降解塑料的制备方法 | |
CN114921069B (zh) | 一种高热封强度的全生物降解薄膜及其制备方法和应用 | |
CN113461982B (zh) | 一种可降解环保塑料袋生产方法 | |
CN110655684A (zh) | 一种生物降解母料及含有该母料的生物降解ldpe薄膜 | |
CN115216093A (zh) | 一种环保型可降解塑料袋及其制备方法 | |
CN109096711A (zh) | 一种大米粉改性聚乳酸复合材料及制备方法 | |
CN108003583A (zh) | 一种高拉伸强度全生物降解垃圾袋生产工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190301 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |