一种PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料的制备方法，属于母料技术领域。本发明专利技术将干燥的聚乳酸和有机蒙脱土混合，得复合材料；将硬脂酸和液体石蜡混合，得分散剂；按重量份数计，分别称取碳酸钙、钛酸酯偶联剂、4‑4’‑二苯基甲烷二异氰酸酯、复合材料分散剂，将碳酸钙加入混合机中混合并烘干，得混合物，加入钛酸酯偶联剂和4‑4’‑二苯基甲烷二异氰酸酯，继续混合，得物料，将复合材料、分散剂加入到物料中混合，得填料；分别称取填料、聚丙烯、复合材料，将填料、聚丙烯和复合材料在高速混合，经双螺杆挤出机挤出，得PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料，本发明专利技术力学性能优异，光泽度高，生物可降解性能好，具有过阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料的制备方法
本专利技术涉及一种PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料的制备方法，属于母料

技术介绍
资源和环境问题是人类发展面临的最重大的两个问题。不可降解塑料的广泛应用，促进了人类的文明，方便了人们的生活。但它们对环境的破坏也是一个严重的问题，需要我们认真审视，并研究解决办法。目前，最好的解决办法就是回收再利用，但在难回收的塑料应用领域，可以使用生物降解塑料，来代替通用塑料，避免通用塑料的不降解带来的环境问题。生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌（真菌）和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。一般，主要的几类可完全生物降解塑料如下：聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、3-羟基丁酸与3-羟基己酸的共聚酯(PHBHHX)。目前，已经有很多专利和文献报道了通用塑料加工成吸水母料的配方和制备方法；但是可完全生物降解塑料的母料的配方与制备方法未见相关专利和文献报道，这还是一个崭新的领域。塑料原料都含有水分，在对其进行二次加工应用中存在一个普遍的问题：由于在加工时温度的升高，水分在高温下迅速汽化成水汽，水汽被熔融状态的塑料熔融体包裹，无法逸出，导致水汽留在塑料内形成多空及气泡、云纹、裂纹、斑点等问题。为了解决这一问题，现有技术采用烘干的手法对塑料原料进行烘干以去除水分，但是这种方法却存在两个缺陷：首先，采用烘干技术需要较长的时间，长时间烘干不仅需要昂贵的机器同时也消耗了大量的能源；其次，烘干过程并不能彻底消除水分，烘干只能对塑料原料的表面的水分进行去除，但是隐藏在塑料内部的水分却无法去除，结果导致烘干不彻底，残留水分仍旧影响着塑料制品的外观与性能。吸水母料主要作用是除去塑料中的水分，该产品又被称为：塑料除水母料、吸潮母料、干燥剂、消泡剂等。生物降解塑料多数是使用淀粉或改性淀粉、聚乙内酯等生物降解材料加入添加助剂制成。生物降解塑料虽可降解，但这类天然高分子材料与合成树脂相比仍有很多缺点，他们大都不具有加热，可熔的热塑性，难以用常规塑料加工方法成型，加工难度大，工艺复杂，其物理力学性能差，而且强度在干燥和潮湿环境中有很大差异，不可回收利用，成本高。塑料是应用最广泛的高分子材料，按体积计算已居世界首位，由于其难以降解，随着用量的与日俱增，废弃塑料所造成的白色污染已成为世界性的公害。我国目前的塑料生产和使用已跃居世界前列，每年产生几百万吨不可降解的废旧物，严重污染着环境和危害着我们的健康。居民对塑料的需求一直在增加，大量的塑料给环境造成了严重的污染。可见，开发可降解高分子材料、寻找新的环境友好高分子材料来制作塑料已是当务之急。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对传统塑料不可降解，生物降解塑料虽可降解，但工艺复杂，其物理力学性能差的问题，提供了一种PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）将聚乳酸在温度为60～80℃的烘箱中，干燥至恒重，得干燥的聚乳酸，按质量比2∶1将干燥的聚乳酸和有机蒙脱土混合，熔融插层处理，得复合材料；（2）按重量份数计，分别称取70～85份碳酸钙、0.5～3份钛酸酯偶联剂、0.02～0.03份4-4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、10～30份复合材料、3～5份分散剂，将碳酸钙加入混合机中，高速搅拌并加热烘干，得混合物，加入钛酸酯偶联剂和4-4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，继续混合15～20min，得物料，将复合材料、分散剂加入到物料中，在转速为200～300r/min下混合10～15min，得填料；（3）按重量份数计，分别称取填料、聚丙烯、复合材料，将填料、聚丙烯和复合材料高速混合后，经双螺杆挤出机挤出，得PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料。步骤（1）所述的熔融插层处理为在转速为800～1000r/min，温度为60～80℃下高速混合20～30min。步骤（2）所述的碳酸钙的粒径为6～15μm。步骤（2）所述的分散剂为硬脂酸和液体石蜡按质量比1∶0.3混合。步骤（2）所述的高速搅拌并加热烘干为在转速为800～1000r/min高速搅拌，并在温度为90～100℃下加热烘干10min。步骤（3）所述的高速混合为在转速为800～1000r/min下高速混合20～30min。步骤（3）所述的挤出条件为：挤出温度170～190℃，螺杆转速60～80r/min。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术利用有机蒙脱土和聚乳酸熔融插层制备出一种复合材料，聚乳酸有良好的生物相容性、生物降解性以及加工性，有机蒙脱土是一种典型的2∶1型层状硅酸盐，将聚乳酸和有机蒙脱土进行插层，插层进入蒙脱土片层之间的聚乳酸分子链会受到蒙脱土片层的阻隔作用和限制作用，从而可提高复合材料的力学强度、耐热性、拉伸强度和断裂伸长率等；（2）本专利技术以碳酸钙为填料核，钛酸酯偶联剂和4-4’-二苯基甲烷二异氰酸酯为偶联层，硬脂酸和液体石蜡为分散层制备一种PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料，碳酸钠价格低廉、来源丰富、无毒、无味、无刺激性、易干燥、不含结晶水，可以增加制品白度，柔软、自粘性好，能在塑料中大量填充，易于在高速混合机中进行干态包覆，改善塑料的熔融流变性能；4-4’-二苯基甲烷二异氰酸酯对聚乳酸分子链端基进行改性，使聚乳酸的力学、热性能都有所提高；钛酸酯偶联剂的分子属两性结构，一端为亲无机基团，一端为亲有机基团，偶联剂作用于碳酸钙表面时，由于碳酸钙颗粒表面的钙离子及碳酸根离子与大气中水分子接触后发生水解，产生具有碱性的、疏油的羟基表面，可与钛酸醋偶联剂的亲无机端发生化学结合，产生表面改性的碳酸钙粒子，这些粒子与聚乳酸、聚丙烯共混后，使得偶联剂分子的亲有机端与树脂分子发生缠结作用，提高母料的力学性能。具体实施方式将聚乳酸在温度为60～80℃的烘箱中，干燥至恒重，得干燥的聚乳酸，按质量比2∶1将干燥的聚乳酸和有机蒙脱土混合，在转速为800～1000r/min，温度为60～80℃下高速混合20～30min，得复合材料；按质量比1∶0.3将硬脂酸和液体石蜡混合，得分散剂；按重量份数计，分别称取70～85份碳酸钙、0.5～3份钛酸酯偶联剂、0.02～0.03份4-4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、10～30份复合材料、3～5份分散剂，将粒径为6～15μm的碳酸钙加入混合机中，在转速为800～1000r/min高速搅拌，并在温度为90～100℃下加热烘干10min，得混合物，加入钛酸酯偶联剂和4-4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，继续混合15～20min，得物料，将复合材料、分散剂加入到物料中，在转速为200～300r/min下混合10～15min，得填料；按重量份数计，分别称取填料、聚丙烯、复合材料，将填料、聚丙烯和复合材料在转速为800～1000r/min下高速混合20～30min后，经双螺杆挤出机挤出，得PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料。所述的挤出条件为：挤出温度170～190℃，螺杆转速60～80r/min。实例1将聚乳酸在温度为60℃的烘箱中，干燥至恒重，得干燥的聚乳酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）将聚乳酸在温度为60～80℃的烘箱中，干燥至恒重，得干燥的聚乳酸，按质量比2∶1将干燥的聚乳酸和有机蒙脱土混合，熔融插层处理，得复合材料；（2）按重量份数计，分别称取70～85份碳酸钙、0.5～3份钛酸酯偶联剂、0.02～0.03份4‑4’‑二苯基甲烷二异氰酸酯、10～30份复合材料、3～5份分散剂，将碳酸钙加入混合机中，高速搅拌并加热烘干，得混合物，加入钛酸酯偶联剂和4‑4’‑二苯基甲烷二异氰酸酯，继续混合15～20min，得物料，将复合材料、分散剂加入到物料中，在转速为200～300r/min下混合10～15min，得填料；（3）按重量份数计，分别称取填料、聚丙烯、复合材料，将填料、聚丙烯和复合材料高速混合后，经双螺杆挤出机挤出，得PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料。

【技术特征摘要】
1.一种PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）将聚乳酸在温度为60～80℃的烘箱中，干燥至恒重，得干燥的聚乳酸，按质量比2∶1将干燥的聚乳酸和有机蒙脱土混合，熔融插层处理，得复合材料；（2）按重量份数计，分别称取70～85份碳酸钙、0.5～3份钛酸酯偶联剂、0.02～0.03份4-4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、10～30份复合材料、3～5份分散剂，将碳酸钙加入混合机中，高速搅拌并加热烘干，得混合物，加入钛酸酯偶联剂和4-4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，继续混合15～20min，得物料，将复合材料、分散剂加入到物料中，在转速为200～300r/min下混合10～15min，得填料；（3）按重量份数计，分别称取填料、聚丙烯、复合材料，将填料、聚丙烯和复合材料高速混合后，经双螺杆挤出机挤出，得PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料。2.根据权利要求1所述的一种PP/PLA复合可降解塑料高光润滑母料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的熔融插层处理为在转速为800～1000...

【专利技术属性】
技术研发人员：董发勇，张鑫，李静，
申请(专利权)人：常州达奥新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32