CN109535673A - 一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料及其制备方法,复合材料包括如下重量份的组份:100份聚乳酸,1‑5份增韧剂,0.1‑0.5份扩链剂,0.01‑1份结晶成核剂,0.01‑0.05份结晶促进剂,0.1‑3份抗静电剂,所述聚乳酸为多臂支化的聚乳酸。与常规的直链聚乳酸树脂相比,支化后的聚乳酸在熔融状态下大分子长链间能相互缠绕到的概率更高,且相互缠绕的强度也更大,同时增韧剂与扩链剂相互配合使用,大大增加了聚乳酸的韧性,结晶成核剂和结晶促进剂的协同作用,使聚乳酸材料在获得高耐温性的同时,还保证了其透明性,双(β‑羟乙基)椰油胺作为抗静电剂,大大改善了聚乳酸的抗静电性,可应用在外卖餐具上。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料及其制备方法,属于高分子材料技术领域。
背景技术
近年来,随着在线餐饮外卖服务蓬勃发展,外卖食品在给人们生活带来极大便利的同时,随之而来的大量外卖包装对环境造成了很大污染。目前,塑料餐盒、餐具主流产品的主要成分是聚丙烯,聚丙烯具有成本低廉、生产简便、性能良好等优点,但其不可降解,现已成为造成“白色污染”的主要污染物之一。面对日益加剧的环境污染,需要寻找环境友好、可完全生物降解的材料去替代聚丙烯。
聚乳酸是一种来源于玉米、木薯、甘蔗等可再生植物资源的热塑性树脂,是可完全生物降解的高分子材料,同时聚乳酸还具有卓越的透明性,优异的加工成型性,稳定的熔体强度,使其能被加工成片材,再经吸塑制得餐盒、托盘、杯盖等制品,从而应用到外卖行业。但是,聚乳酸作为一种直链型脂肪族聚酯,材料耐热性不足,尤其是韧性不足、刚性大、脆性大,在加工成型的过程中极易开裂,同时出现银纹化现象,使得无法稳定、连续的生产制品,以上不足严重制约了聚乳酸在吸塑包装制品领域的应用。因此,必需对聚乳酸树脂进行改性以改善其成型不足问题。
为了改善聚乳酸制品的耐热性和韧性,同时保证制品的高透明性,科研人员对改性聚乳酸树脂进行了大量的研发工作,举例如下:
文献号为CN101983986B的专利公开了一种透明和增韧的聚乳酸树脂及其制备方法,该方法采用聚乳酸与增韧剂、增塑剂以及抗氧剂共混造粒方法制得聚乳酸改性树脂,提高了聚乳酸的拉伸断裂伸长率和抗冲击强度,保持了聚乳酸的透明性,但其耐热性不足,还远远不能满足包装制品领域的需求;
文献号为CN104312121B的专利公开了一种高韧性透明聚乳酸薄膜及其制备方法,通过采用自合成的网络状聚酯多元共聚物作为聚乳酸树脂的增韧剂,再加上热稳定剂的协助,使得聚乳酸改性树脂具有很好的韧性,且透明性优异,但其耐热性未得到提升;
文献号为CN105062024A的专利公开了一种高透明高耐温聚乳酸复合材料及其制备方法,通过采用聚乳酸、增韧剂、结晶成核剂、抗水解稳定剂、润滑剂共混造粒,提高了聚乳酸的透明性,耐温性和抗水解稳定性,但其冲击强度提升并不大,无法应用于吸塑餐盒制品;
文献号为CN106633727A的专利公开了一种用于吹制透明耐热性瓶的聚乳酸树脂组合物,通过采用聚L-乳酸、无机填料以及核壳结构的弹性体增韧改性剂,实现了制品的高耐热性,使其能够适用于吹瓶工艺的制品中应用,但其改性聚乳酸材料的透光率只有80%,且其抗冲性也没有得到很好的体现。
上述发明专利对聚乳酸树脂在透明性、耐热性、抗冲性方面都分别进行了改善和提高,但没有一款改性聚乳酸树脂同时兼顾透明性、耐热性、抗冲性,远远不能满足包装材料领域类制品的要求,亟需研究制备一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为解决现有改性聚乳酸树脂不能同时兼顾透明性、耐热性、抗冲性的技术问题,提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份聚乳酸,1-5份增韧剂,0.1-0.5份扩链剂,0.01-1份结晶成核剂,0.01-0.05份结晶促进剂,0.1-3份抗静电剂;所述聚乳酸为多臂支化的聚乳酸,所述聚乳酸的数均分子量为5万~20万,每条臂的数均分子量为0.2万-1万。
优选地,所述聚乳酸为三臂支化的聚乳酸,所述聚乳酸具有如下的结构式,其中n为50-1000,
优选地,所述聚乳酸在温度190℃和载荷2.16kg压力下的熔融指数为2g/10min-50g/10min,熔点为120℃-180℃。
优选地,所述增韧剂为聚丁二酸丁二醇酯、聚ε-己内酯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、充油苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种。
优选地,所述充油苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与白油的共混物,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与白油的重量比为2∶3-3∶2。
优选地,所述扩链剂为苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物、二甲基丙烯酸乙二醇酯、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物中的一种或多种。
优选地,所述结晶成核剂为聚-D乳酸、4,6-二叔丁基苯基磷酸盐、1,3,5-正丁基苯三甲酰胺中的一种或多种,所述聚-D乳酸为目数300目-3000目的粉状物。
优选地,所述结晶促进剂为1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛、三芐基叉丙醚双酯己醇、新戊基乙二醇联苯酯中的一种或多种。
优选地,所述抗静电剂为双(β-羟乙基)椰油胺。
本发明还提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料的制备方法,制备步骤如下:
将干燥的聚乳酸、增韧剂、扩链剂、结晶成核剂、结晶促进剂,抗静电剂共混均匀,得预混原料;
将预混原料加入双螺杆挤出机中混炼、挤出、造粒,再将粒料烘干,得烘干粒料;
将烘干粒料加入注塑机进行注塑成型。
优选地,所述聚乳酸的干燥方法为:将聚乳酸放在60~90℃下真空干燥6~10h,直至水分低于300ppm;粒料的烘干方法为:将粒料在50℃~80℃下真空干燥6~10h,直至水分低于300ppm。
优选地,所述双螺杆挤出机的挤出温度为160-190℃,主机转速300-500r/min,喂料频率7-15r/min;所述注塑机的料筒温度为160-190℃,压力为40MPa~55MPa。
本发明的有益效果是:
(1)本发明的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料采用多臂支化的聚乳酸,与常规的直链聚乳酸树脂相比,支化后的聚乳酸在熔融状态下大分子长链间能相互缠绕到的概率更高,且相互缠绕的强度也更大,从而使聚乳酸树脂本身就具有更好的抗冲强度,为聚乳酸抗冲增韧改性提供了很好的基础条件。
(2)本发明的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料采用的增韧剂不仅可为聚乳酸树脂提供很好的增韧效果,还不影响聚乳酸的高透明性,透过率可达90%以上;同时增韧剂与扩链剂相互配合使用,使聚乳酸支化大分子链与增韧剂大分子链间发生相互交联作用,使增韧剂的增韧效果得到了更好的体现,同时在后续的存放过程中还可降低聚乳酸与增韧剂间的层间相分离现象,保证了材料的使用寿命。
(3)本发明的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料采用的结晶成核剂和结晶促进剂,协同作用下能极大提升聚乳酸的结晶速度,同时形成的晶体结构都为球晶尺寸为纳米级的“小球晶”,晶体小而多,使聚乳酸材料在获得高耐温性的同时,还保证了其透明性。
(4)本发明的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料还采用了双(β-羟乙基)椰油胺作为抗静电剂,大大改善了聚乳酸的抗静电性,使其在包装制品的应用中具有抗吸尘性。
(5)本发明的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料安全、环保,其原料成本低廉,所需设备要求低,操作简单,可应用在外卖餐盒、塑料托盘、吸塑杯盖等包装产品上,完美替代PP、PS等不可降解类塑料,可解决白色污染,推动新型环保材料产业的发展,市场前景广阔。
具体实施方式
现在对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份三臂支化聚乳酸(数均分子量为5万),2份增韧剂聚丁二酸丁二醇酯,0.2份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.5份结晶成核剂聚-D乳酸粉,0.03份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.6份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
所述耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料的制备方法:
将三臂支化聚乳酸在60℃下真空干燥10h,直至水分低于300ppm;
将干燥好的聚乳酸和增韧剂、扩链剂、结晶成核剂、结晶促进剂及抗静电剂在高速搅拌机下均匀共混,得预混原料;
将所得预混原料加入双螺杆挤出机中混炼、挤出、造粒;所述双螺杆挤出机从进料口到出料口各区加热温度依次设定为160℃,165℃,170℃、175℃、180℃、180℃、185℃、190℃、190℃,主机转速300r/min,喂料频率15r/min;
将所得粒料在50℃下真空干燥10h,直至水分低于300ppm;
将所得干燥粒料加入卧式注塑机进行注塑成型,卧式注塑机料筒温度从进料口到喷嘴温度依次设定为160℃,165℃,170℃,180℃,185℃,190℃,保压压力为40MPa~55MPa,保压25s,得到相应的样条。
实施例2
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份五臂支化聚乳酸(数均分子量为20万),5份增韧剂聚丁二酸丁二醇酯,0.5份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,1份结晶成核剂聚-D乳酸粉,0.01份结晶促进剂三芐基叉丙醚双酯己醇,1份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
所述耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料的制备方法:
将三臂支化聚乳酸在90℃下真空干燥6h,直至水分低于300ppm;
将干燥好的聚乳酸和增韧剂、扩链剂、结晶成核剂、结晶促进剂及抗静电剂在高速搅拌机下均匀共混,得预混原料;
将所得预混原料加入双螺杆挤出机中混炼、挤出、造粒;所述双螺杆挤出机从进料口到出料口各区加热温度依次设定为160℃,165℃,170℃、175℃、180℃、180℃、185℃、190℃、190℃,主机转速500r/min,喂料频率7r/min;
将所得粒料在80℃下真空干燥6h,直至水分低于300ppm;
将所得干燥粒料加入卧式注塑机进行注塑成型,卧式注塑机料筒温度从进料口到喷嘴温度依次设定为160℃,165℃,170℃,180℃,185℃,190℃,保压压力为40MPa~55MPa,保压25s,得到相应的样条。
实施例3
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份三臂支化聚乳酸(数均分子量为10万),1份增韧剂聚丁二酸丁二醇酯,0.1份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.01份结晶成核剂聚-D乳酸粉,0.05份结晶促进剂新戊基乙二醇联苯酯,0.1份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
所述耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料的制备方法:
将三臂支化聚乳酸在80℃下真空干燥8h,直至水分低于300ppm;
将干燥好的聚乳酸和增韧剂、扩链剂、结晶成核剂、结晶促进剂及抗静电剂在高速搅拌机下均匀共混,得预混原料;
将所得预混原料加入双螺杆挤出机中混炼、挤出、造粒;所述双螺杆挤出机从进料口到出料口各区加热温度依次设定为160℃,165℃,170℃、175℃、180℃、180℃、185℃、190℃、190℃,主机转速400r/min,喂料频率10r/min;
将所得粒料在60℃下真空干燥8h,直至水分低于300ppm;
将所得干燥粒料加入卧式注塑机进行注塑成型,卧式注塑机料筒温度从进料口到喷嘴温度依次设定为160℃,165℃,170℃,180℃,185℃,190℃,保压压力为40MPa~55MPa,保压25s,得到相应的样条。
实施例4
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份五臂支化聚乳酸(数均分子量为15万),3份增韧剂聚丁二酸丁二醇酯,0.2份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.6份结晶成核剂4,6-二叔丁基苯基磷酸钠,0.04份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.4份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
实施例5
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份三臂支化聚乳酸(数均分子量为10万),4份增韧剂聚丁二酸丁二醇酯,0.2份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.8份结晶成核剂1,3,5-正丁基苯三甲酰胺,0.02份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.8份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
实施例6
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份五臂支化聚乳酸(数均分子量为10万),2份增韧剂聚丁二酸丁二醇酯,0.2份扩链剂二甲基丙烯酸乙二醇酯,0.5份结晶成核剂聚-D乳酸粉,0.03份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.6份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
实施例7
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份三臂支化聚乳酸(数均分子量为15万),2份增韧剂聚丁二酸丁二醇酯,0.2份扩链剂苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.5份结晶成核剂聚-D乳酸粉,0.03份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.6份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
实施例8
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份三臂支化聚乳酸(数均分子量为5万),2份增韧剂聚ε-己内酯,0.2份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.5份结晶成核剂聚-D乳酸粉,0.03份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.6份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
实施例9
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份三臂支化聚乳酸(数均分子量为20万),2份增韧剂聚ε-己内酯,0.2份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.1份结晶成核剂4,6-二叔丁基苯基磷酸钠,0.03份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.6份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
实施例10
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份五臂支化聚乳酸(数均分子量为10万),2份增韧剂聚ε-己内酯,0.2份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,1份结晶成核剂1,3,5-正丁基苯三甲酰胺,0.03份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.6份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
实施例11
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份三臂支化聚乳酸(数均分子量为15万),4份增韧剂充油苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,0.2份扩链剂二甲基丙烯酸乙二醇酯,0.5份结晶成核剂聚-D乳酸粉,0.05份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.6份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺;所述充油苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与白油的共混物,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与白油的重量比为1∶1。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
实施例12
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份三臂支化聚乳酸(数均分子量为10万),3份增韧剂充油苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,0.4份扩链剂苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.5份结晶成核剂聚-D乳酸粉,0.03份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.6份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺;所述充油苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与白油的共混物,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与白油的重量比为3∶2。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
实施例13
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份三臂支化聚乳酸(数均分子量为10万),2份增韧剂乙烯醋酸乙烯酯共聚物,0.2份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.5份结晶成核剂聚-D乳酸粉,0.03份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,1.6份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
实施例14
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份三臂支化聚乳酸(数均分子量为10万),2份增韧剂充油苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,0.2份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.5份结晶成核剂聚-D乳酸粉,0.03份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,3份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺;所述充油苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与白油的共混物,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与白油的重量比为2∶3。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
对比例1
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份直链聚乳酸(数均分子量为10万),2份增韧剂聚丁二酸丁二醇酯,0.2份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.5份结晶成核剂聚-D乳酸粉,0.03份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.6份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
对比例2
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份直链聚乳酸(数均分子量为5万),2份增韧剂聚ε-己内酯,0.2份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.5份结晶成核剂聚-D乳酸,0.03份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.6份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
对比例3
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份直链聚乳酸(数均分子量为15万),2份增韧剂乙烯醋酸乙烯酯共聚物,0.2份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.5份结晶成核剂聚-D乳酸粉,0.03份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.6份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
对比例4
本实施例提供一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,包括如下重量份的组份:100份直链聚乳酸(数均分子量为20万),2份增韧剂充油苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,0.2份扩链剂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物,0.5份结晶成核剂聚-D乳酸粉,0.03份结晶促进剂1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛,0.6份抗静电剂双(β-羟乙基)椰油胺。
耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料样条的制备方法同实施例3。
采用ISO标准中相对应的详细规范流程对测试样件进行性能测试,具体性能如表1:
从上述表1可以看出,本发明通过对聚乳酸树脂进行限定,得到综合性能优越的高性能聚乳酸树脂材料,在保持原有高透明性这一优良特性的同时,还兼具高抗冲、高耐热和抗静电的效果,具有预料不到的技术效果;而对比例1的聚乳酸树脂采用直链聚乳酸,缺口冲击强度明显降低,脆性大,不能够应用在包装餐饮塑料领域。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,其特征在于,包括如下重量份的组份:100份聚乳酸,1-5份增韧剂,0.1-0.5份扩链剂,0.01-1份结晶成核剂,0.01-0.05份结晶促进剂,0.1-3份抗静电剂;所述聚乳酸为多臂支化的聚乳酸,所述聚乳酸的数均分子量为5万~20万,每条臂的数均分子量为0.2万-1万。
2.根据权利要求1所述的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,其特征在于,所述聚乳酸为三臂支化的聚乳酸,所述聚乳酸具有如下的结构式,其中n为50-1000,
3.根据权利要求1或2所述的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,其特征在于,所述聚乳酸在温度190℃和载荷2.16kg压力下的熔融指数为2g/10min-50g/10min,熔点为120℃-180℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,其特征在于,所述增韧剂为聚丁二酸丁二醇酯、聚ε-己内酯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、充油苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种,所述充油苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与白油的共混物,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与白油的重量比为2∶3-3∶2。
5.根据权利要求1-4任一项所述的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,其特征在于,所述扩链剂为苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物、二甲基丙烯酸乙二醇酯、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,其特征在于,所述结晶成核剂为聚-D乳酸、4,6-二叔丁基苯基磷酸盐、1,3,5-正丁基苯三甲酰胺中的一种或多种,所述聚-D乳酸为目数300目-3000目的粉状物;所述结晶促进剂为1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛、三芐基叉丙醚双酯己醇、新戊基乙二醇联苯酯中的一种或多种。
7.一种权利要求1-6任一项所述的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料,其特征在于,所述抗静电剂为双(β-羟乙基)椰油胺。
8.一种权利要求1-7任一项所述的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料的制备方法,其特征在于,制备步骤如下:
将干燥的聚乳酸、增韧剂、扩链剂、结晶成核剂、结晶促进剂,抗静电剂共混均匀,得预混原料;
将预混原料加入双螺杆挤出机中混炼、挤出、造粒,再将粒料烘干,得烘干粒料;
将烘干粒料加入注塑机进行注塑成型。
9.根据权利要求8所述的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料的制备方法,其特征在于,所述聚乳酸的干燥方法为:将聚乳酸放在60~90℃下真空干燥6~10h,直至水分低于300ppm;粒料的烘干方法为:将粒料在50℃~80℃下真空干燥6~10h,直至水分低于300ppm。
10.根据权利要求8或9所述的耐热抗冲高透明聚乳酸复合材料的制备方法,其特征在于,所述双螺杆挤出机的挤出温度为160-190℃,主机转速300-500r/min,喂料频率7-15r/min;所述注塑机的料筒温度为160-190℃,压力为40MPa~55MPa。
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