CN109504049A - 一种纸质餐具加工用pla复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子复合材料技术领域，尤其为一种纸质餐具加工用PLA复合材料。本发明中，改性纳米氧化铝可以作为相成核剂，使得PLA的结晶速率提高，从而提高了PLA的结晶温度和结晶度，改善PLA复合材料的力学性能，聚丁二酸乙二醇酯是一种化学合成的可生物降解型聚酯，具有良好的柔顺性和热稳定性，易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解代谢，最终生成二氧化碳和水，与PLA材料结合使用，较为环保，稳定剂包括抗氧剂和过氧化二叔丁基，结合使用可增强PLA复合材料的使用寿命，塑化剂可加快PLA成型，添加剂包括润滑剂和增韧剂，其中，增韧剂可增加PLA的韧性，方便加工延展，提高PLA的成型性能。

Description

一种纸质餐具加工用PLA复合材料
技术领域
本发明涉及高分子复合材料技术领域，具体为一种纸质餐具加工用PLA复合材料。
背景技术
聚乳酸(PLA)是一种人工合成的可生物降解聚酯，具有良好的热稳定性，同时具有优良的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，被广泛的利用，在纸质餐具制作中，聚乳酸(PLA)由于可降解性备受青睐，现有的聚乳酸(PLA)韧性差，脆性大，而且聚乳酸材料本身的耐热性较差，稳定性不足，因此，针对上述问题提出一种纸质餐具加工用PLA复合材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纸质餐具加工用PLA复合材料，其中，改性纳米氧化铝可以作为相成核剂，使得PLA的结晶速率提高，从而提高了PLA的结晶温度和结晶度，改善PLA复合材料的力学性能，聚丁二酸乙二醇酯是一种化学合成的可生物降解型聚酯，具有良好的柔顺性和热稳定性，易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解代谢，最终生成二氧化碳和水，与PLA材料结合使用，较为环保，稳定剂包括抗氧剂和过氧化二叔丁基，结合使用可增强PLA复合材料的使用寿命，塑化剂可加快PLA成型，添加剂包括润滑剂和增韧剂，其中，增韧剂可增加PLA的韧性，方便加工延展，提高PLA的成型性能,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种纸质餐具加工用PLA复合材料，由一下重量百分含量的原料组成：聚乳酸55％-70％、聚丁二酸乙二醇酯20％-40％、纳米氧化铝1％-3％、稳定剂0.5％-1％、塑化剂2％-4％和添加剂2％-10％
优选的，所述纳米氧化铝为改性纳米氧化铝，具体制备方法为：取定量的纳米氧化铝进行干燥处理，干燥温度为50℃，干燥时长为12-24h，称取比值为1:1的铝酸酯偶联剂F-1和甲苯溶液搅拌混合成浓度为5％的溶液，加入干燥后的纳米氧化铝中，添加量为纳米氧化铝质量的20％-30％，后进行搅拌，得到混合物，将混合物干燥后，得到改性纳米氧化铝
优选的，所述稳定剂包括抗氧剂和过氧化二叔丁基，所述抗氧剂为抗氧剂1010，所述稳定剂中抗氧剂和过氧化二叔丁基的用量比值为1:1
优选的，所述塑化剂为多元醇苯甲酸酯塑化剂或邻苯二甲酸二辛酯塑化剂
优选的，所述添加剂包括润滑剂和增韧剂，所述润滑剂为植物油多元醇，所述为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)，所述添加剂中润滑剂和增韧剂的比值为1-2:6-10
优选的，所述PLA复合材料的加工方法，具体操作如下：称取定量的聚乳酸、聚丁二酸乙二醇酯、纳米氧化铝、稳定剂、塑化剂和添加剂后投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，双螺杆挤出机的加热温度设置在120℃-200℃之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，改性纳米氧化铝可以作为相成核剂，使得PLA的结晶速率提高，从而提高了PLA的结晶温度和结晶度，改善PLA复合材料的力学性能。
2、本发明中，聚丁二酸乙二醇酯是一种化学合成的可生物降解型聚酯，具有良好的柔顺性和热稳定性，易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解代谢，最终生成二氧化碳和水，与PLA材料结合使用，较为环保。
3、本发明中，稳定剂包括抗氧剂和过氧化二叔丁基，结合使用可增强PLA复合材料的使用寿命。
4、本发明中，塑化剂可加快PLA成型，添加剂包括润滑剂和增韧剂，其中，增韧剂可增加PLA的韧性，方便加工延展，提高PLA的成型性能。
具体实施方式
下面，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：
一种纸质餐具加工用PLA复合材料，由一下重量百分含量的原料组成：聚乳酸60％、聚丁二酸乙二醇酯30％、纳米氧化铝2％、稳定剂1％、塑化剂3％和添加剂4％。
进一步，纳米氧化铝为改性纳米氧化铝，具体制备方法为：取定量的纳米氧化铝进行干燥处理，干燥温度为50℃，干燥时长为15h，称取比值为1:1的铝酸酯偶联剂F-1和甲苯溶液搅拌混合成浓度为5％的溶液，加入干燥后的纳米氧化铝中，添加量为纳米氧化铝质量的25％，后进行搅拌，得到混合物，将混合物干燥后，得到改性纳米氧化铝。
进一步，稳定剂包括抗氧剂和过氧化二叔丁基，抗氧剂为抗氧剂1010，稳定剂中抗氧剂和过氧化二叔丁基的用量比值为1:1。
进一步，塑化剂为多元醇苯甲酸酯塑化剂或邻苯二甲酸二辛酯塑化剂
进一步，添加剂包括润滑剂和增韧剂，润滑剂为植物油多元醇，为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)，添加剂中润滑剂和增韧剂的比值为1:7。
进一步，PLA复合材料的加工方法，具体操作如下：称取定量的聚乳酸、聚丁二酸乙二醇酯、纳米氧化铝、稳定剂、塑化剂和添加剂后投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，双螺杆挤出机的加热温度设置在120℃-200℃之间。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种纸质餐具加工用PLA复合材料，其特征在于：由一下重量百分含量的原料组成：聚乳酸55％-70％、聚丁二酸乙二醇酯20％-40％、纳米氧化铝1％-3％、稳定剂0.5％-1％、塑化剂2％-4％和添加剂2％-10％。
2.根据权利要求1所述的一种纸质餐具加工用PLA复合材料，其特征在于：所述纳米氧化铝为改性纳米氧化铝，具体制备方法为：取定量的纳米氧化铝进行干燥处理，干燥温度为50℃，干燥时长为12-24h，称取比值为1:1的铝酸酯偶联剂F-1和甲苯溶液搅拌混合成浓度为5％的溶液，加入干燥后的纳米氧化铝中，添加量为纳米氧化铝质量的20％-30％，后进行搅拌，得到混合物，将混合物干燥后，得到改性纳米氧化铝。
3.根据权利要求1所述的一种纸质餐具加工用PLA复合材料，其特征在于：所述稳定剂包括抗氧剂和过氧化二叔丁基，所述抗氧剂为抗氧剂1010，所述稳定剂中抗氧剂和过氧化二叔丁基的用量比值为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种纸质餐具加工用PLA复合材料，其特征在于：所述塑化剂为多元醇苯甲酸酯塑化剂或邻苯二甲酸二辛酯塑化剂。
5.根据权利要求1所述的一种纸质餐具加工用PLA复合材料，其特征在于：所述添加剂包括润滑剂和增韧剂，所述润滑剂为植物油多元醇，所述为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)，所述添加剂中润滑剂和增韧剂的比值为1-2:6-10。
6.根据权利要求1所述的一种纸质餐具加工用PLA复合材料，其特征在于：所述PLA复合材料的加工方法，具体操作如下：称取定量的聚乳酸、聚丁二酸乙二醇酯、纳米氧化铝、稳定剂、塑化剂和添加剂后投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，双螺杆挤出机的加热温度设置在120℃-200℃之间。
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