本发明专利技术属于环保材料领域，提供了一种聚乳酸竹粉复合改性材料，利用竹粉与聚乳酸材料的复合来对竹粉进行高价值利用，并降低了聚乳酸材料的成本；其组成包括以下重量份的组分：聚乳酸50-90份，成核剂0.5-2，填充增强剂5-20份，竹粉5-30份，偶联剂0.5-2份，增韧剂1-5份；所述聚乳酸竹粉复合改性改料具有较好的力学能，同时保持了聚乳酸材料的生物降解性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保材料领域，尤其是涉及可生物降解材料领域，具体地是涉及一种 聚乳酸竹粉复合改性材料。
技术介绍
竹材加工后的余料可以通过制成一定目数的竹粉，直接应用于高分子改性应用， 进一步获得竹粉的利用价值。 目前，在环保材料领域属聚乳酸材料的发展最为迅速，其应用范围已经从最初的 医疗领域扩展到日常生活领域，特别是一次性刀叉勺、杯子、薄膜、办公用品、园艺用品等； 但由于聚乳酸的成本与普通石油基塑料相比没有优势，造成其大范围的推广受到限制；因 此，人们开始对如何降低聚乳酸的成本进行了大量的研究，主要是通过生物质原料复合到 聚乳酸基体中形成聚乳酸复合材料的方式来降低聚乳酸的成本;现有技术，大多是生物基 质淀粉，也有使用稻壳纤维或甘蔗渣等生物基质原料。
技术实现思路
本专利技术目的是提高竹粉的使用价值，同时解决聚乳酸材料的高成本问题。 为实现上述目的，本专利技术提供了一种聚乳酸竹粉复合改性材料，利用竹粉与聚乳 酸材料的复合来对竹粉进行高价值利用，并降低了聚乳酸材料的成本;所述聚乳酸竹粉复 合改性改料具有较好的力学能，同时保持了聚乳酸材料的生物降解性能。 本专利技术所采用的技术方案是：一种聚乳酸竹粉复合改性材料，其组成包括以下重 量份的组分： 聚乳酸50-90份； 成核剂0.5-2份； 填充增强剂5-20份 竹粉5-30份； 偶联剂0.5-2份； 增韧剂1-5份。 上述聚乳酸竹粉复合改性材料的加工，可以通过以下步骤完成： 一，将成核剂和偶联剂常温混合均匀，制成混合物A; 二，常温下，将聚乳酸颗粒、增韧剂和混合物A均匀混合后，再加入填充增强剂和竹粉均 匀混合； 三，对步骤二获得的混合物进行造粒处理。 上述工艺中，所述成核剂与偶联剂混合采用常温快速（2 2000r/min)搅拌的方式， 搅拌时间为5-10分钟； 聚乳酸颗粒、增韧剂和混合物A的混合采用常温低速500r/min)搅拌的方式，搅拌时 间为10-15分钟； 加入填充增强剂和竹粉后的混合采用常温低速搅拌的方式，搅拌时间为15-30分钟； 造粒采用双螺杆造粒机进行，造粒温度为170-220°C。优选地，成核剂与偶联剂混合搅拌时间为5分钟;聚乳酸颗粒、增韧剂和混合物A混 合搅拌时间为10分钟，加入填充增强剂和竹粉后混合搅拌时间为15分钟；造粒温度为175 度。 在本专利技术中，所述聚乳酸可以选择浙江海正生物材料或美国Natureworks生产的 聚乳酸纯料，比如Revodel90、4032D等；因为聚乳酸的光学纯度对其结晶和耐热性起到决定 性的作用，光学纯度越高的聚乳酸在结晶后的耐热性将比光学纯度低的要高，所以优选地， 所述聚乳酸的光学纯度在98%以上，更优选地所述聚乳酸的光学纯度在99.5%以上。所述成核剂为硅灰石、硫酸钙晶须或碳化硅等无机材料;作为聚乳酸复合改性的 成核剂，本专利技术优选超细5000目的二氧化硅;填充增强剂选用滑石粉，其有多种性能，例如： 改善成型收缩性率、成品表面硬度、表面抗划痕性能、抗冲击强度等，同时，滑石粉作为一种 无机物添加剂，与聚乳酸的生物降解性不冲突;而且，滑石粉的低成本可一定程度上降低聚 乳酸树脂组合物的成本;然而，滑石粉的目数级别对聚乳酸的性能改变有一定的影响，目数 较高或较低都对改性性能不利，因此，作为优选地，滑石粉的目数在800-5000目。 所述竹粉在复合改性前需要进行烘干处理;优选地，所述竹粉的大小为40目-400 目；更优选地，所述竹粉的大小为40-200目，获得此目数范围的竹粉成本相对较低，同时可 以满足于聚乳酸材料的复合改性，且其复合改性后的材料性能可以满足工业应用。 所述偶联剂可以为有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类和铝酸化合物，优选地为硅烷 类，比如KH-560。所述增韧剂可以选择热塑性弹性体(TPE)、高分子量聚氨酯(PU)、生物基聚酯等， 为保持聚乳酸的生物降解性和环境负荷的影响考虑，本专利技术优先选择生物基类聚酯，具体 地是具有柔性分子链的生物基聚酯，比如：聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸丁二醇 酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸乙二醇酯;所述的生物基聚酯具有生物质来源 的特质和生物降解的性能，与聚乳酸具有良好的相容性，同时可改善聚乳酸的柔韧性;更优 选地，作为增韧剂为聚己内酯材料。 本专利技术的有益效果是： 上述聚乳酸竹粉复合改性材料，利用了竹粉与聚乳酸材料的复合来对竹粉进行高价值 利用，并降低了聚乳酸材料的成本，且复合改性后的材料具有较好的力学能，同时未改变聚 乳酸材料本身所具有的生物降解性能。【具体实施方式】 聚乳酸选用海正生物材料生产的Revode 190,成核剂选用超细5000目的二氧化硅， 填充增强剂选用滑石粉，偶联剂选用KH-560,增韧剂选用生物质来源的聚己内酯，竹粉由某 竹制品生产企业提供，其目数在40目和100目两种。采用如下步骤处理：1、成核剂+偶联剂， 使用小型快速搅拌机(30L容量)常温搅拌5分钟，制成混合物A;2、聚乳酸颗粒+增韧剂+混合 物A，使用普通低速搅拌机(200L容量）常温搅拌10分钟后，再加入填充增强剂(滑石粉)和 竹粉，再低速搅拌15分钟;3、采用双螺杆挤出造粒机对按一下实施例所描述的混合组合物 进行造粒，造粒温度为170-220°C。最后对所获得的聚乳酸竹粉复合改性材料进行力学性能 测试，具体见表1。实施例1:在双螺杆改性造粒前对40目的竹粉进行烘干处理；混合物各组分配比 为:聚乳酸5000克，成核剂100克，800目的填充增强剂2000克，40目的竹粉3000克，偶联剂 200克，增韧剂300克。实施例2 :在双螺杆改性造粒前对40目的竹粉进行烘干处理；混合物各组分配比 为:聚乳酸6000克，成核剂100克，800目的填充增强剂1500克，40目的竹粉2500克，偶联剂 200克，增韧剂100克。实施例3 :在双螺杆改性造粒前对40目的竹粉进行烘干处理；混合物各组分配比 为:聚乳酸7000克，成核剂100克，800目的填充增强剂1000克，40目的竹粉2000克，偶联剂 200克，增韧剂100克。实施例4:在双螺杆改性造粒前对40目的竹粉进行烘干处理；混合物各组分配比 为：聚乳酸8000克，成核剂100克，1250目的填充增强剂500克，40目的竹粉1500克，偶联剂 200克，增韧剂100克。实施例5 :在双螺杆改性造粒前对40目的竹粉进行烘干处理；混合物各组分配比 为：聚乳酸8000克，成当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚乳酸竹粉复合改性材料，其特征在于，其组成包括以下重量份的组分：聚乳酸 50‑90份；成核剂0.5‑2 份；填充增强剂5‑20 份；竹粉 5‑30份；偶联剂 0.5‑2份；增韧剂 1‑5份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑承烈，李朝斌，柯茂奎，徐洪昌，练素湘，陶亚丹，
申请(专利权)人：浙江双枪竹木有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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