The invention relates to a polylactic acid matrix composite material and a preparation method thereof, belonging to the field of polymer composite material processing. The preparation method of the polylactic acid matrix composite comprises the following steps: adding filler, reinforcing agent, toughening agent and part of polylactic acid into the mixer to pre-mix and obtain the pre-mix; dissolving nucleating agent in supercritical CO2 to obtain SCCO2 solution; adding the pre-mix to the extruder through the main feed port and remaining the pre-mix. Some polylactic acid was added from the side feed port to the extruder. At the same time, SCCO2 solution was added from the middle area of the extruder. Polylactic acid matrix composites were obtained by melt extrusion and granulation of the extruder. The polylactic acid matrix composite prepared by the method of preparing nucleating agent into SCCO2 solution and combining with side feeding mode of partial polylactic acid, has the characteristics of high toughness and high strength; moreover, the polylactic acid matrix composite prepared by the method can also be biodegraded and recycled.
【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸基复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种聚乳酸基复合材料及其制备方法,属于高分子复合材料加工领域。
技术介绍
近年来,随着高分子行业的发展,高分子材料由于质轻、简便、价廉等优点越来越受到消费者的青睐,用量不断增大,应用领域也越来越广泛。但是,由于传统高分子降解难,造成了严重的“白色污染”问题。聚乳酸(PLA)作为一种完全生物降解的材料,备受各国科研机构和企业的关注。但是,由于聚乳酸结晶速度慢、脆性大、韧性差,耐热性能差,限制了其在结构件和功能件中的应用。中国专利公开号CN201310450893公开了一种3D打印改性聚乳酸材料及其制备方法,通过加入交联剂和增韧剂、补强剂的方法对聚乳酸改性,但该改性方法采用低温行星式球磨机研磨,耗时较长,且采用氮气冷却成本较高,工序较多,不适合大规模工业化量产。同时该改性方法引入了交联剂,延长了聚乳酸生物降解时间。中国专利公开号CN101168617A公开了聚乳酸增韧改性的方法,它采用聚乳酸与增韧改性剂按比例共混熔融挤出的方法对聚乳酸进行改性,但该改性方法存在增韧剂在聚乳酸基体中分散性差、改性效果不佳的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种聚乳酸基复合材料的制备方法,该方法制得的聚乳酸基复合材料具有高韧性和高强度的特点。此外,本专利技术还提供了采用上述方法制得的聚乳酸基复合材料。为实现上述目的,本专利技术采取的技术方案为:一种聚乳酸基复合材料的制备方法,其包括以下步骤:将填充剂、补强剂、增韧剂和部分聚乳酸加至混合机中,进行预混合,得到预混料;将成核剂溶解于超临界CO2中,得到S ...
【技术保护点】
1.一种聚乳酸基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将填充剂、补强剂、增韧剂和部分聚乳酸加至混合机中,进行预混合,得到预混料;将成核剂溶解于超临界CO2中,得到SCCO2溶液;将预混料通过主喂料口加至挤出机中,将剩余部分聚乳酸从侧喂料口加至挤出机中,同时将SCCO2溶液从挤出机的中间区域加入,经挤出机熔融挤出、造粒,得到聚乳酸基复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将填充剂、补强剂、增韧剂和部分聚乳酸加至混合机中,进行预混合,得到预混料;将成核剂溶解于超临界CO2中,得到SCCO2溶液;将预混料通过主喂料口加至挤出机中,将剩余部分聚乳酸从侧喂料口加至挤出机中,同时将SCCO2溶液从挤出机的中间区域加入,经挤出机熔融挤出、造粒,得到聚乳酸基复合材料。2.如权利要求1所述的聚乳酸基复合材料的制备方法,其特征在于,所述聚乳酸、填充剂、补强剂、增韧剂和成核剂的重量比为聚乳酸:填充剂:补强剂:增韧剂:成核剂=(60~90):(5~20):(1~4):(3~12):(1~4)。3.如权利要求1或2所述的聚乳酸基复合材料的制备方法,其特征在于,如下(a)~(e)中的至少一项:(a)所述聚乳酸的重均分子量为5000-10000g/mol;(b)所述填充剂为碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、硅藻土或云母粉;(c)所述补强剂为石墨烯;(d)所述增韧剂为聚己二酸-1,4-丁二醇酯或聚丁二酸-丁二醇酯;(e)所述成核剂为亚甲基双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸铝或2,2’-亚甲基-二(4,6-二正丁基苯酚)磷酸钠。4.如权利要求1所述的聚乳酸基复合材料的制备方法,其特征在于,所述部分聚乳酸占全部聚乳酸重量的70%~90%。5.如权利要求1~4任一项所述的聚乳酸基复合材料的制备方法,其特征在于,所述预混料的制备方法包括以下步骤:(1)将填充剂和部分聚乳酸中的一部分加至混合机中混合,将混合所得混合物经挤出机熔融挤出、造粒,得到...
【专利技术属性】
技术研发人员:高东旭,周英辉,王冬,文渊,李海波,李智超,廖胜胤,李琛,魏小浏,
申请(专利权)人:武汉金发科技有限公司,武汉金发科技企业技术中心有限公司,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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