一種納米高分子聚乳酸複合材料及其製備方法
2023-07-31 21:01:11
專利名稱：一種納米高分子聚乳酸複合材料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及高分子複合材料技術領域，具體涉及一種納米高分子聚乳酸複合材料及其製備方法。
背景技術：
聚乳酸(PLA)是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，其生產過程無汙染，而且可以生物降解，因此是理想的綠色高分子材料。但是，一般聚乳酸樹脂產品由於基體材料聚乳酸玻璃化溫度低，僅約為60°C，其製成的產品貨運時會由於貨艙密閉，白天受熱溫度持續升高達50°C以上而導致貨艙中的聚乳酸產品變形，特別是在炎熱的夏天；或者使用時不能與高溫物品接觸，如水杯盛水時，開水的溫度多在90°C以上，與水杯接觸會使其軟化變形。因而現有大部分的聚乳酸樹脂產品不利於長途運輸與使用範圍有限的缺點。發明內容
本發明的目的是提出一種高耐熱性的納米高分子聚乳酸複合材料及其製備方法。
本發明的納米高分子聚乳酸複合材料，由88. 9-96wt%的聚乳酸、l_10wt%的高性能納米高分子、0. 5-lwt%的水解抑制劑、0. l-lwt%的抗老化劑、0. l-lwt%的抗氧化劑混合 rfu 。
具體的，所述高性能納米高分子為納米聚碳酸酯、納米聚甲基丙烯酸甲酯、納米聚甲醛、納米聚丁二酸丁二醇酯、納米尼龍6、納米尼龍66，納米聚對苯二甲酸乙二醇酯其中的一種或幾種。
所述水解抑制劑為DIC、DCC、TIC中的一種。
所述的抗老化劑為受阻胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、亞磷酸鹽、金屬鈍化劑、二苯甲酮類和苯並三唑類光穩定劑中的一種或幾種混合。
所述抗氧劑為四(P - (3，5 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、(3,5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯，￠- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸環己酯，中的一種。
所述聚乳酸分子量為10 30萬。
本發明的納米高分子聚乳酸複合材料，具有高耐熱性，可廣泛的用於汽車內飾材料、建築材料、包裝和環保等生產加工領域。
圖I為本發明各實施例與純聚乳酸材料的耐熱溫度對照表。
具體實施方式
下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發明的具體實施方式
如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關係、各部分的作用及工作原理等作進一3步的詳細說明。
實施例I(I)將聚乳酸、納米聚碳酸酯，納米聚甲基丙烯酸甲酯、分別在50°C下真空乾燥8小時除去水分；(2 )將上述經過乾燥後的聚乳酸、納米聚碳酸酯、納米聚甲基丙烯酸甲酯與水解抑制劑碳二亞胺、抗老化劑受阻胺類抗氧劑、抗氧劑四(￠-(3,5 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯等按照重量配比在乾燥的高速攪拌機中攪拌，使其混合均勻，然後在雙螺杆擠出機中進行反應，螺杆轉速為ISOrpm，擠出溫度為210°C，產物風冷切粒，真空烘乾，得到耐熱的聚乳酸母粒。其中，重量百分比聚乳酸含量為88. 9%，納米聚碳酸酯5%、納米聚甲基丙烯酸甲酯5%， 水解抑制劑DIC含量為0. 5%，抗老化劑受阻胺類抗氧劑含量為0. 5%，抗氧劑四(P -(3，5 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯含量為0. 1%。
實施例2(1)將聚乳酸、納米聚甲醛、分別在70°C下真空乾燥5小時除去水分；(2)將上述經過乾燥後的聚乳酸、納米聚甲醛與水解抑制劑DCC，抗老化劑受阻酚類抗氧劑、抗氧劑(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯等按照重量配比在乾燥的高速攪拌機中攪拌，使其混合均勻，然後在雙螺杆擠出機中進行反應擠出，螺杆轉速為lOOrpm，擠出溫度為190°C，產物風冷切粒，真空烘乾，得到耐熱的聚乳酸母粒。
其中，重量百分比其中聚乳酸含量為93%，納米聚甲醛含量5%、水解抑制劑DCC含量為0. 8%，熔體增強劑XDI含量為0. 7%，抗氧劑(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯含量為0. 5%。
實施例3(1)將聚乳酸、納米尼龍6分別在80°C下真空乾燥3小時除去水分；(2)將上述經過乾燥後的乳酸、納米尼龍6與水解抑制劑TIC，抗老化劑苯並三唑類光穩定劑、抗氧劑￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸環己酯等按照重量配比在乾燥的高速攪拌機中攪拌，使其混合均勻，然後在雙螺杆擠出機中進行反應擠出，螺杆轉速為25rpm， 擠出溫度為180°C，產物風冷切粒，真空烘乾，得到耐熱的聚乳酸母粒。
其中，重量百分比其中聚乳酸含量為96%，納米尼龍6含量1%、抗老化劑苯並三唑類光穩定劑含量為1%，熔體增強劑TDI含量為1%，抗氧劑￠-(3,5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸環己酯含量為1%。
從圖I的各實施例與純聚乳酸材料的耐熱溫度對照表中可以看出，高性能的聚合物成分在聚乳酸中實現納米級微細分散，大幅度提高聚乳酸的結晶化速度，提高聚乳酸材料的耐熱性。再利用普通的注射成形方法，就能得到熱變形溫度100°c以上的成形件。
權利要求
1.一種納米高分子聚乳酸複合材料，其特徵在於該納米高分子聚乳酸複合材料由 88. 9-96wt%的聚乳酸、l_10wt%的高性能納米高分子、0. 5_lwt%的水解抑制劑、0. l_lwt%的抗老化劑、0. l-lwt%的抗氧化劑混合而成。
2.根據權利要求I所述的納米高分子聚乳酸複合材料，其特徵在於所述高性能納米高分子為納米聚碳酸酯、納米聚甲基丙烯酸甲酯、納米聚甲醛、納米聚丁二酸丁二醇酯、納米尼龍6、納米尼龍66，納米聚對苯二甲酸乙二醇酯其中的一種或幾種。
3.根據權利要求I所述的納米高分子聚乳酸複合材料，其特徵在於所述水解抑制劑為 DIC, DCC, TIC 中的一種。
4.根據權利要求I所述的納米高分子聚乳酸複合材料，其特徵在於所述的抗老化劑為受阻胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、亞磷酸鹽、金屬鈍化劑、二苯甲酮類和苯並三唑類光穩定劑中的一種或幾種混合。
5.根據權利要求I所述的納米高分子聚乳酸複合材料，其特徵在於所述抗氧劑為四 (￠- (3,5 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯，￠- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸環己酯，硫代二丙酸二月桂酯中的一種。
6.根據權利要求I所述的納米高分子聚乳酸複合材料，其特徵在於所述聚乳酸分子量為10 30萬。
7.根據權利要求I所述的納米高分子聚乳酸複合材料的製備方法，其特徵在於包括以下步驟A、將聚乳酸、高性能納米高分子，分別在50°C_80°C下真空乾燥3-8小時除去水分；B、將A步驟獲得的乳酸、高性能納米高分子按照重量配比加入水解抑制劑、抗老化劑、 抗氧劑，在乾燥的高速攪拌機中進行攪拌；C、將B步驟獲得的混合物在雙螺杆擠出機中進行反應，設定螺杆轉速為 25rpnTl80rpm，擠出溫度為 180°C 210°C ；D、擠出產物冷卻切粒、真空烘乾。
全文摘要
本發明的目的是提供一種高耐熱性的納米高分子聚乳酸複合材料及其製備方法。本發明的納米高分子聚乳酸複合材料由88.9-96wt%的聚乳酸、1-10wt%的高性能納米高分子、0.5-1wt%的水解抑制劑、0.1-1wt%的抗老化劑、0.1-1wt%的抗氧化劑混合而成。通過高性能的聚合物成分在聚乳酸中實現納米級微細分散，大幅度提高聚乳酸的結晶化速度，提高聚乳酸材料的耐熱性。
文檔編號C08L33/12GK102532833SQ20111042316
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者唐少俊, 張正光, 陳效華 申請人:奇瑞汽車股份有限公司