專利名稱：一種聚乳酸改性材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚乳酸改性材料及其制備方法。
背景技術：
在眾多聚合物中，聚乳酸(PLA)由于具有可完全生物降解性和以可再生資源為原料的植物來源性，被譽為最具發(fā)展?jié)摿Φ纳锝到饩酆衔锊牧稀５荘LA較脆，韌性差，斷裂伸長率為5%左右，極大的限制了其廣泛應用，必須對其增韌改性。另外由于PLA經(jīng)常運用到生物醫(yī)學領域，因此在選用增韌彈性體時，應當選用生物可降解或生物惰性的材料，從而保持共混體系的生物可降解或生物醫(yī)用特性，很多時候用生物可降解聚氨酯(PU)與PLA熔融共混，PU以微米尺度分散在PLA中起到分散能量的作用，制備出的共混物具有優(yōu)良的韌性，也有用熔融擠出法制備了 PLA/對苯二甲酸-己二酸-1，4- 丁二醇三元共聚(PBAT)共混物，研究了 PLA共混物的力學性能、流變性能、熱性能以及相容性，結果表明在PBAT含量為30%時，斷裂伸長率最大達到9%，還有采用將乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三嵌段彈性體(E-MA-GMA)與PLA熔融共混對PLA進行增韌改性，E-MA-GMA韌性好，分子中的環(huán)氧官能團與PLA的端羥基及端羧基發(fā)生了反應，使得E-MA-GMA與PLA有一定的相容性，有效地提高了 PLA的沖擊性能，含209ff1-MA-GMA的共混物沖擊強度較純PLA提高了 3倍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服以上的不足，提供一種力學性能得到提高的聚乳酸改性材料及其制備方法。本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn):一種聚乳酸改性材料,所述改性材料按質(zhì)量百分含量包括:
聚乳酸:40 90 ；
聚醚型聚酰胺彈性體:5 30 ;
蒙脫土:5 30 ;
本發(fā)明的進一步改進在于:所述聚醚型聚酰胺彈性體為聚酰胺和聚氧乙烯的共聚物，共聚物含有聚酰胺部分的重均分子量為530，含量為22%，共聚物含有聚氧乙烯部分的重均分子量為2000，含量為78%。一種聚乳酸改性材料的制備方法，包括以下步驟:將聚乳酸和聚醚型聚酰胺彈性體在真空烘箱中于70°C干燥24小時，蒙脫土在真空烘箱中于100°C干燥24小時，然后將聚乳酸、聚醚型聚酰胺彈性體和蒙脫土在雙螺桿共混儀中進行熔融共混，共混溫度為170 190°C，雙螺桿共混儀的螺桿轉(zhuǎn)速為40 lOOrpm，共混時間為5 10分鐘，制備出共混體系，將共混體系進行干燥后，通過注塑機注塑成型，制備出改性材料，注塑機機筒溫度為170 190°C，模具溫度為50°C，注塑周期為40 60秒。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:采用具有生物惰性的聚醚型聚酰胺彈性體對PLA進行共混改性，使得共混體系的斷裂伸長率得到大幅度的提高，但是在斷裂伸長率提高的同時，發(fā)現(xiàn)共混體系的模量和強度等性能都有所下降，因此通過加入蒙脫土提高共混物的強度和模量，制成后的改性材料標準拉伸強度:30-60MPa，斷裂伸長率:10_200%，當彈性體和蒙脫土含量一致時，拉伸性能優(yōu)良。
具體實施方式
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為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結合實施例對本發(fā)明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。本發(fā)明示出了一種聚乳酸改性材料及其制備方法的具體實施方式
，一種聚乳酸改性材料，所述改性材料按質(zhì)量百分含量包括:
聚乳酸:40 90 ；
聚醚型聚酰胺彈性體:5 30 ;
蒙脫土:5 30 ;
本發(fā)明優(yōu)選聚醚型聚酰胺彈性體為聚酰胺和聚氧乙烯的共聚物，共聚物含有聚酰胺部分的重均分子量為530,含量為22%,所述共聚物含有聚氧乙烯部分的重均分子量為2000,含量為78%，制備一種聚乳酸改性材料的方法，包括以下步驟:將聚乳酸和聚醚型聚酰胺彈性體在真空烘箱中于70°C干燥24小時，蒙脫土在真空烘箱中于100°C干燥24小時，然后將聚乳酸、聚醚型聚酰胺彈性體和蒙脫土在雙螺桿共混儀中進行熔融共混，共混溫度為170 190°C，雙螺桿共混儀的螺桿轉(zhuǎn)速為40 lOOrpm，共混時間為5 10分鐘，制備出共混體系,將共混體系進行干燥后,通過注塑機注塑成型,制備出改性材料,注塑機機筒溫度為170 190°C，模具溫度為50°C，注塑周期為40 60秒。實施例一:一種聚 乳酸改性材料，所述改性材料按質(zhì)量百分含量包括:聚乳酸:40 ;聚醚型聚酰胺彈性體:30 ;蒙脫土:30 ;制備一種聚乳酸改性材料時，先將聚乳酸和聚醚型聚酰胺彈性體在真空烘箱中于70°C干燥24小時，蒙脫土在真空烘箱中于100°C干燥24小時，然后將聚乳酸、聚醚型聚酰胺彈性體和蒙脫土在雙螺桿共混儀中進行熔融共混，共混溫度為170°C，雙螺桿共混儀的螺桿轉(zhuǎn)速為50rpm，共混時間為5分鐘，制備出共混體系，將共混體系進行干燥后，通過注塑機注塑成型，制備出改性材料，注塑機機筒溫度為175°C，模具溫度為50°C，注塑周期為40秒。實施例二:一種聚乳酸改性材料，所述改性材料按質(zhì)量百分含量包括:聚乳酸:
70;聚醚型聚酰胺彈性體:15 ;蒙脫土:15 ;制備聚乳酸改性材料時，先將聚乳酸和聚醚型聚酰胺彈性體在真空烘箱中于70°C干燥24小時，蒙脫土在真空烘箱中于100°C干燥24小時，然后將聚乳酸、聚醚型聚酰胺彈性體和蒙脫土在雙螺桿共混儀中進行熔融共混，共混溫度為175°C，雙螺桿共混儀的螺桿轉(zhuǎn)速為70rpm，共混時間為8分鐘，制備出共混體系，將共混體系進行干燥后，通過注塑機注塑成型，制備出改性材料，注塑機機筒溫度為180°C，模具溫度為50°C，注塑周期為50秒。實施例三:一種聚乳酸改性材料,所述改性材料按質(zhì)量百分含量包括:聚乳酸:82 ;聚醚型聚酰胺彈性體:9 ;蒙脫土:9 ;制備聚乳酸改性材料時，先將聚乳酸和聚醚型聚酰胺彈性體在真空烘箱中于70°C干燥24小時，蒙脫土在真空烘箱中于100°C干燥24小時，然后將聚乳酸、聚醚型聚酰胺彈性體和蒙脫土在雙螺桿共混儀中進行熔融共混，共混溫度為180°C，雙螺桿共混儀的螺桿轉(zhuǎn)速為80rpm，共混時間為8分鐘，制備出共混體系，將共混體系進行干燥后，通過注塑機注塑成型，制備出改性材料，注塑機機筒溫度為180°C，模具溫度為50°C，注塑周期為50秒。實施例四:一種聚乳酸改性材料，所述改性材料按質(zhì)量百分含量包括:聚乳酸:84 ;聚醚型聚酰胺彈性體:8 ;蒙脫土:8 ;制備聚乳酸改性材料時，先將聚乳酸和聚醚型聚酰胺彈性體在真空烘箱中于70°C干燥24小時，蒙脫土在真空烘箱中于100°C干燥24小時，然后將聚乳酸、聚醚型聚酰胺彈性體和蒙脫土在雙螺桿共混儀中進行熔融共混，共混溫度為185°C，雙螺桿共混儀的螺桿轉(zhuǎn)速為80rpm，共混時間為8分鐘，制備出共混體系，將共混體系進行干燥后，通過注塑機注塑成型，制備出改性材料，注塑機機筒溫度為185°C，模具溫度為50°C，注塑周期為55秒。實施例五:一種聚乳酸改性材料，所述改性材料按質(zhì)量百分含量包括:聚乳酸:86 ;聚醚型聚酰胺彈性體:7 ;蒙脫土:7 ;制備聚乳酸改性材料時，先將聚乳酸和聚醚型聚酰胺彈性體在真空烘箱中于70°C干燥24小時，蒙脫土在真空烘箱中于100°C干燥24小時，然后將聚乳酸、聚醚型聚酰胺彈性體和蒙脫土在雙螺桿共混儀中進行熔融共混，共混溫度為185°C，雙螺桿共混儀的螺桿轉(zhuǎn)速為90rpm，共混時間為10分鐘，制備出共混體系，將共混體系進行干燥后，通過注塑機注塑成型，制備出改性材料，注塑機機筒溫度為188°C，模具溫度為50°C，注塑周期為55秒。實施例六:一種聚乳酸改性材料，所述改性材料按質(zhì)量百分含量包括:聚乳酸:90 ;聚醚型聚酰胺彈性體:5 ;蒙脫土:5 ;制備聚乳酸改性材料時，先將聚乳酸和聚醚型聚酰胺彈性體在真空烘箱中于70°C干燥24小時，蒙脫土在真空烘箱中于100°C干燥24小時，然后將聚乳酸、聚醚型聚酰胺彈性體和蒙脫土在雙螺桿共混儀中進行熔融共混，共混溫度為190°C，雙螺桿共混儀的螺桿轉(zhuǎn)速為90rpm，共混時間為10分鐘，制備出共混體系，將共混體系進行干燥后，通過注塑機注塑成型，制備出改性材料，注塑機機筒溫度為190°C，模具溫度為50°C，注塑周期為55秒。
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本發(fā)明采用聚醚型聚酰胺彈性體對PLA進行共混改性，使得共混體系的韌性得到大幅度的提高，但是在韌性提高的同時，發(fā)現(xiàn)共混體系的模量和強度等性能都有所下降，因此通過加入蒙脫土提高共混物的強度和模量，制成后的改性材料標準拉伸強度:30-60MPa，斷裂伸長率:10-200%，當彈性體和蒙脫土含量一致時，拉伸性能優(yōu)良。
權利要求
1.一種聚乳酸改性材料，其特征在于，所述改性材料按質(zhì)量百分含量包括: 聚乳酸:40 90 ； 聚醚型聚酰胺彈性體:5 30 ; 蒙脫土:5 30。
2.根據(jù)權利要求1所述一種聚乳酸改性材料，其特征在于:所述聚醚型聚酰胺彈性體為聚酰胺和聚氧乙烯的共聚物，所述共聚物含有聚酰胺部分的重均分子量為530，含量為22%,所述共聚物含有聚氧乙烯部分的重均分子量為2000,含量為78%。
3.備權利要求1所述的一種聚乳酸改性材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:將聚乳酸和聚醚型聚酰胺彈性體在真空烘箱中于70°C干燥24小時，蒙脫土在真空烘箱中于100°C干燥24小時，然后將聚乳酸、聚醚型聚酰胺彈性體和蒙脫土在雙螺桿共混儀中進行熔融共混，共混溫度為170 190°C，雙螺桿共混儀的螺桿轉(zhuǎn)速為40 lOOrpm，共混時間為5 10分鐘，制備出共混體系，將共混體系進行干燥后，通過注塑機注塑成型，制備出改性材料，注塑機機筒溫 度為170 190°C，模具溫度為50°C，注塑周期為40 60秒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚乳酸改性材料，按質(zhì)量百分含量包括聚乳酸40～90；聚醚型聚酰胺彈性體5～30；蒙脫土5～30；一種聚乳酸改性材料的制備方法，包括以下步驟將聚乳酸和聚醚型聚酰胺彈性體在真空烘箱中于70℃干燥24小時，蒙脫土在真空烘箱中于100℃干燥24小時，然后將聚乳酸、聚醚型聚酰胺彈性體和蒙脫土在雙螺桿共混儀中進行熔融共混，共混溫度為170～190℃，雙螺桿共混儀的螺桿轉(zhuǎn)速為40～100rpm，共混時間為5～10分鐘，制備出共混體系，將共混體系進行干燥后，通過注塑機注塑成型，制備出改性材料，注塑機機筒溫度為170～190℃，模具溫度為50℃，注塑周期為40～60秒。本發(fā)明具有拉伸強度、斷裂伸長率均優(yōu)良的優(yōu)點。
文檔編號C08L67/04GK103087489SQ201310068638
公開日2013年5月8日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權日2013年3月5日
發(fā)明者張偉, 魏發(fā)云 申請人:南通大學