專利名稱：聚乳酸/松香復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子復(fù)合材料及其制備技術(shù)，具體的說(shuō)是聚 乳酸與松香復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚乳酸(PLA )是一種以可再生植物資源為原料經(jīng)過(guò)化學(xué)合成制 備的生物降解高分子，它是一種熱塑性脂肪族酯，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 和熔點(diǎn)分別是40—60。C和130—150°C。 PLA在室;顯下是一種處于玻 璃態(tài)的硬質(zhì)高分子，具有熱塑性，能夠像聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙 烯、聚苯乙烯等以石油為原料合成的高分子一樣在聚合物通用的加 工設(shè)備中進(jìn)行擠出、注塑、流延制膜、吹瓶、熱成型等加工，還能 夠通過(guò)熔融紡絲制成纖維，進(jìn)一步加工成各種紡織產(chǎn)品或非紡織制 造品，可被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生制品、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、包裝、紡織、 無(wú)紡布、曰常生活用品等領(lǐng)域。
PLA能夠完全生物降解，各種PLA產(chǎn)品使用后埋在土壤中，經(jīng) 過(guò)一段時(shí)間后可自然降解為水和二氧化碳，不造成環(huán)境污染。圍繞 PLA的可完全生物降解和植物來(lái)源性兩大特性，PLA在減少環(huán)境污 染，節(jié)省石油資源以及緩解地球溫室效應(yīng)等方面展開很多的研究與 應(yīng)用。
然而，由于PLA樹脂成本高、價(jià)格貴，結(jié)晶速度慢，成型制品 收縮率大、尺寸穩(wěn)定性差，本身質(zhì)脆，加工熱穩(wěn)定性差，制品耐久 性差以及其他缺點(diǎn)，限制了其作為普通塑料的應(yīng)用。目前，PLA及 其與乙醇酸的共聚物主要應(yīng)用在醫(yī)藥領(lǐng)域，作為手術(shù)縫合線、骨科
內(nèi)固定器件及藥物載體。主要由于PLA的高成本使其在普通民用領(lǐng) 域里的應(yīng)用受到了極大的限制。為了解決這個(gè)問(wèn)題，科研人員再?gòu)?兩個(gè)方面著手， 一個(gè)是在PLA的合成方面降低成本；另一個(gè)是對(duì)PLA 進(jìn)行改性使之降低成本。
PLA增強(qiáng)改性方面的研究剛剛起步，主要是采用填充的方法。 目前常用淀粉和碳酸鈣等作為填充劑來(lái)降低成本。也有人采用玻璃 纖維和天然纖維作為填充劑來(lái)增加強(qiáng)度。這些方法在一定程度上改 善了 PLA產(chǎn)品的性能，但也存在材料成本高、填料分散性難于控制、 有機(jī)/無(wú)機(jī)(親水性/疏水性)相容性差、降低PLA產(chǎn)品的天然可降 解性等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的問(wèn)題，研究提供一 種聚乳酸/松香復(fù)合材料及其制備方法，達(dá)到降低材料成本、提高材 料性能的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
①、該復(fù)合材料由作為基質(zhì)的聚乳酸與作為填充劑的松香配伍 組成，各成份所占重量百分比為聚乳酸60—99%,松香1一40%;
或②、該復(fù)合材料由聚乳酸、松香及增塑劑配伍組成，各成份 所占重量百分比為聚乳酸60—99°/。， +>香1—40%,增塑劑0—10%。 松香包括普通松香及改性松香，其改性松香可以是聚合松香、氳化 松香、歧化松香、馬來(lái)松香以及各種松香酯深加工產(chǎn)品。增塑劑是 鄰苯二曱酸酯如鄰苯二甲酸二辛酯、檸檬酸酯、乳酸酯如乳酸乙酯、
礦物油、磷酸三苯酯、甘油、乙酸甘油酯、丁酸甘油酯、聚乙烯醇、 聚乙二醇如PEG400、月桂酸酯中的一種或幾種。將上述比例關(guān)系的 聚乳酸、松香粉末真空干燥24小時(shí)后，加入或不加入增塑劑，將其 混合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，擠出機(jī)一區(qū)溫度110。C, 二
區(qū)溫度為140。C,三區(qū)溫度為145。C，四區(qū)溫度為150。C,五區(qū)溫度 為15(TC,機(jī)頭溫度為145。C,然后使用冷切造粒機(jī)造粒，即得聚乳 酸/松香復(fù)合材料，將復(fù)備材料的料粒真空干燥24小時(shí)后，包裝。
松香是一種來(lái)源豐富、價(jià)格便宜的再生型天然樹脂，具有防腐、 防潮、絕緣、粘合等諸多優(yōu)良的特性而被廣泛應(yīng)用于造紙、油漆、 食品、醫(yī)藥、電子等工業(yè)部門，利用松香及其衍生物對(duì)聚乳酸進(jìn)行 復(fù)合改性，不僅可以保持材料的天然可降解性、改善產(chǎn)品的性能， 并且提高了松香資源的附加值。此外PLA和松香在相容性方面極好， 與淀粉和碳酸鉤等填充劑相比，不出現(xiàn)孤島分離現(xiàn)象。所以松香作 為PLA的填充劑是極佳的選擇。
本發(fā)明具有如下的特點(diǎn)(1)由于本發(fā)明中的原材料為聚乳酸 和松香，此復(fù)合材料為綠色環(huán)保、完全可生物降解的材料，用途廣 泛；(2)所得復(fù)合材料與純的聚乳酸相比，在具有較好的力學(xué)性能 情況下，進(jìn)一步提高了材料的熱變形溫度和耐熱性能，提高了材料 的韌性和柔軟性，并且降低了聚乳酸材料的成本，與未改性払、香相 比，用改性后的松香替代普通松香與聚乳酸制備的復(fù)合材料有更好 的力學(xué)性能和耐熱性能。
具體實(shí)施例方式
下面舉實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
實(shí)例一將真空干燥的聚乳酸95份、普通松香粉末5份混合均 勻后加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，擠出機(jī)一區(qū)溫度ll(TC, 二區(qū)溫 度為140°C，三區(qū)溫度為145°C,四區(qū)溫度為150°C，五區(qū)溫度為150 °C,機(jī)頭溫度為145。C,然后使用冷切造粒機(jī)造粒，即得聚乳酸/松 香復(fù)合材料。將復(fù)合材料的料粒真空干燥24小時(shí)即可包裝。
實(shí)例二將真空干燥的聚乳酸90份、普通松香粉末5份、甘油 5份混合均勻后加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，擠出機(jī)一區(qū)溫度110 。C， 二區(qū)溫度為140。C,三區(qū)溫度為145。C，四區(qū)溫度為150。C，五
區(qū)溫度為150°C,機(jī)頭溫度為145°C,然后使用冷切造粒機(jī)造粒，即 得聚乳酸/松香復(fù)合材料。將復(fù)合材料的料粒真空干燥24小時(shí)即可 包裝。
實(shí)例三將真空干燥的聚乳酸85份、普通松香粉末10份、鄰 苯二曱酸二辛酯5份混合均勻后加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，擠出 才幾一區(qū)溫度110。C, 二區(qū)溫度為140。C,三區(qū)溫度為145。C,四區(qū)溫 度為15(TC,五區(qū)溫度為15(TC,機(jī)頭溫度為145。C,然后使用冷切 造粒機(jī)造粒，即得聚乳酸/松香復(fù)合材料。將復(fù)合材料的料粒真空干 燥24小時(shí)即可包裝。
實(shí)例四將真空干燥的聚乳酸80份、普通松香粉末10份、聚 乙二醇PEG400 10份混合均勻后加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，擠出 才幾一區(qū)溫度110。C, 二區(qū)溫度為140。C,三區(qū)溫度為145。C,四區(qū)溫 度為150。C，五區(qū)溫度為15(TC,機(jī)頭溫度為145。C，然后使用冷切 造粒機(jī)造粒，即得聚乳酸/松香復(fù)合材料。將復(fù)合材料的料粒真空干 燥24小時(shí)即可包裝。
實(shí)例五將真空干燥的聚乳酸80份、聚合松香粉末20份混合 均勻后加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，擠出機(jī)一區(qū)溫度110°C, 二區(qū) 溫度為140。C,三區(qū)溫度為145。C,四區(qū)溫度為150。C,五區(qū)溫度為 150°C,機(jī)頭溫度為145。C,然后使用冷切造粒機(jī)造粒，即得聚乳酸 /松香復(fù)合材料。將復(fù)合材料的料粒真空干燥24小時(shí)即可包裝。
實(shí)例六將真空干燥的聚乳酸80份、歧化松香粉末20份混合 均勻后加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，擠出機(jī)一區(qū)溫度ll(TC, 二區(qū) 溫度為140。C,三區(qū)溫度為145。C，四區(qū)溫度為150。C,五區(qū)溫度為 150°C,機(jī)頭溫度為145。C,然后使用冷切造粒機(jī)造粒，即得聚乳酸 /松香復(fù)合材料，將復(fù)合材料的料粒真空干燥24小時(shí)即可包裝。
權(quán)利要求
1、一種聚乳酸/松香復(fù)合材料，其特征在于:①、該復(fù)合材料由作為基質(zhì)的聚乳酸與作為填充劑的松香配伍組成，各成份所占重量百分比為:聚乳酸60—99％，松香1—40％；或②、該復(fù)合材料由聚乳酸、松香及增塑劑配伍組成，各成份所占重量百分比為:聚乳酸60—99％，松香1—40％，增塑劑0—10％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸/松香復(fù)合材料，其特征在于 松香包括普通松香及改性松香，其改性松香可以是聚合松香、氫化 松香、歧化松香、馬來(lái)松香以及各種松香酯深加工產(chǎn)品。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸/松香復(fù)合材料，其特征在于 增塑劑是鄰苯二曱酸酯、檸檬酸酯、乳酸酯、礦物油、磷酸三苯酯、 甘油、乙酸甘油酯、丁酸甘油酯、聚乙烯醇、聚乙二醇、月桂酸酯 中的一種或幾種。
4、 一種如權(quán)利要求1所述的聚乳酸/松香復(fù)合材料的制備方法， 其特征在于將上述比例關(guān)系的聚乳酸、松香粉末真空干燥24小時(shí) 后，加入或不加入增塑劑，將其混合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠 出，擠出機(jī)一區(qū)溫度11(TC, 二區(qū)溫度為140°C，三區(qū)溫度為145°C， 四區(qū)溫度為150。C,五區(qū)溫度為150。C,機(jī)頭溫度為145。C,然后使 用冷切造粒機(jī)造粒，即得聚乳酸/松香復(fù)合材料，將復(fù)合材料的料粒 真空干燥24小時(shí)后，包裝。
全文摘要
聚乳酸/松香復(fù)合材料及其制備方法屬于高分子復(fù)合材料及制備技術(shù)；該復(fù)合材料由聚乳酸與松香、或者由聚乳酸、松香、增塑劑按照不同重量百分比組成，經(jīng)真空干燥、熔融擠出、冷切造粒、料粒干燥完成加工，得到聚乳酸/松香復(fù)合材料；本復(fù)合材料綠色環(huán)保，可完全生物降解，用途廣泛，具有良好的物理和機(jī)械性能，材料成本低廉，生產(chǎn)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)C08L93/04GK101381509SQ20081013737
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者吳學(xué)森 申請(qǐng)人:吳學(xué)森