本发明专利技术涉及可生物降解材料技术领域，特别涉及一种可生物降解的聚乳酸改性材料，聚乳酸50~72%，玉米淀粉20~40%，增韧剂2~8%，成核剂1~2%，乙酰化试剂0.5~1%，催化剂0.5~1%，偶联剂0.5~1%，一方面，用乙酰化的玉米淀粉代替现有技术中的淀粉，并在体系中添加铝酸酯偶联剂，既增加了淀粉与聚乳酸之间的相容性，又提高了聚乳酸的加工性能；另一方面，添加带有活性基团的增韧剂，使其与聚乳酸发生化学反应，获得较理想的增韧效果，在热变形温度基本保持不变的同时，明显改善聚乳酸的物理机械加工性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可生物降解材料
，特别涉及一种可生物降解的聚乳酸改性材料。
技术介绍
随着社会的飞速发展和科学技术的进步，人们对石油的需求量越来越大，但石油是不可再生的资源，石油资源随着各国的大量使用将面临枯竭，同时不可降解的石油基塑料废弃物所造成的如污染土壤水源、占用土地资源、威胁生态环境等一系列问题不断恶化，引起世界各国组织的极大关注，可降解可再生材料的研究成为世界范围的热点。聚乳酸是一种以淀粉、纤维素等可再生资源为原料，经水解、发酵、纯化、聚合而成的一种脂肪族聚酯，原料来源广泛，能够完全生物降解，具有传统聚烯烃树脂相似的加工性能，被认为在一次性消费品领域替代不可降解塑料的最佳选择。聚乳酸具有优良的生物相容性和可降解性，与淀粉共混制备环境友好型可降解材料，不仅能够实现材料的完全生物降解，更能减少对不可再生的石油基聚合物的依赖，对解决环境污染问题意义重大。虽然聚乳酸有巨大的市场前景，但其本身硬且脆，物理机械加工性能不理想，这都限制了它的进一步应用，因此，对聚乳酸改性开始成为人们的研究重点。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种可生物降解的聚乳酸改性材料，该材料在保持原有的生物相容性和可降解性的同时，其物理机械性能也得到改善。为了实现上述目的，本专利技术采用以下解决方案：一种可生物降解的聚乳酸改性材料，包括以下重量百分比的组成：其中，所述聚乳酸是为聚L-乳酸、聚DL-乳酸或前两者的共聚共混物，其数均分子量为4-60万；所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种，增韧剂含有活性基团，能与聚乳酸发生化学反应，获得较理想的增韧效果，使热变形温度基本保持不变，而抗冲击性能又明显改善；所述成核剂为滑石粉、磷酸金属盐、3，4-二甲基亚苄基山梨醇和癸二酸二苯甲酰肼中的至少一种。所述乙酰化试剂为醋酸酐；所述催化剂为氢氧化钠；所述偶联剂为铝酸酯，偶联剂是在塑料配混中起到改善合成树脂与无机填充剂或增强材料的界面性能作用的一种塑料添加剂，它在聚乳酸的加工过程中降加工体系的粘度，改善填充剂的分散度以提高加工性能，进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电性能。以所述玉米淀粉为原料，所述醋酸酐为乙酰化试剂、所述氢氧化钠为催化剂，利用微波辐射技术制得乙酰化淀粉。乙酰化淀粉的颗粒尺寸较未改性的淀粉的颗粒尺寸小，且颗粒表面的羟基减少了，减弱了颗粒之间的相互作用，增加了其与聚乳酸颗粒之间的结合力，提高了玉米淀粉与聚乳酸之间的相容性；所述甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物由42份丁苯胶乳、28份苯乙烯、30份甲基丙烯酸甲酯在水中聚合而得。所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，还包括按重量百分比计0.2～1％的增溶剂，所述增溶剂为马来酸二辛酯和过氧化二异丙苯中的至少一种。所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，还包括按重量百分比计0.2～1％的抗氧剂，所述抗氧剂为4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚、丁基羟基甲苯和2,6-二叔丁基对甲酚中的至少一种。所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，还包括按重量百分比计0.2～1％的热稳定剂，所述热稳定剂为为硬脂酸锌、季戊四醇、二盐基硬脂酸铅和月桂酸钙中的至少一种。热稳定剂之间存在有协同效应，不仅使得聚乳酸的耐热性能得到提升，其耐候性能及加工性能也得到相应的改善。优选的，所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，包括以下重量百分比的组成：更为优选的，所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，其特征在于，包括以下重量百分比的组成：本专利技术的另一个目的在于，提供一种所述的可生物降解的聚乳酸改性材料的制备方法，包括以下步骤：第一步，将聚乳酸用分子筛真空干燥机干燥，聚乳酸的含水量为350ppm；第二步，按上述重量配比投入高混机混合5min；第三步，将第二步混合后的原料投入双螺杆挤出机造粒，螺杆长径比为1:42，螺杆转速为500rpm，螺杆各段加热温度为150℃、165℃、175℃、185℃、170℃、160℃；第四步，将第三步造好的粒投入注塑机，按所需的产品模具，注塑成型，注塑机螺杆加热温度160℃，压力90MPa；第五步，将第四步注塑出来的产品在温度为120℃的烘道炉内进行二次加热2min。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种可生物降解的聚乳酸改性材料，包括以下重量百分比的组成：聚乳酸50～72％，玉米淀粉20～40％，增韧剂2～8％，成核剂1～2％，乙酰化试剂0.5～1％，催化剂0.5～1％，偶联剂0.5～1％，一方面，用乙酰化的玉米淀粉代替现有技术中的淀粉，并在体系中添加铝酸酯偶联剂，既增加了淀粉与聚乳酸之间的相容性，又提高了聚乳酸的加工性能；另一方面，添加带有活性基团的增韧剂，使其与聚乳酸发生化学反应，获得较理想的增韧效果，在热变形温度基本保持不变的同时，明显改善聚乳酸的物理机械加工性能。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术及其有益效果作进一步详细的描述，但本专利技术的实施例并不限于此。实施例1以25份玉米淀粉为原料，1份醋酸酐为乙酰化试剂、1份氢氧化钠为催化剂，利用微波辐射技术制得乙酰化淀粉。将聚乳酸用分子筛真空干燥机干燥，聚乳酸含水量为350ppm；按重量将65份聚乳酸、26份乙酰化淀粉、3份甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、2份癸二酸二苯甲酰肼、1份铝酸酯偶联剂、1份马来酸二辛酯、0.5份丁基羟基甲苯、0.5份二盐基硬脂酸铅投入高混机混合5min；将混合后的原料投入双螺杆挤出机造粒，螺杆长径比为1:42，螺杆转速为500rpm，螺杆各段加热温度为150℃、165℃、175℃、185℃、170℃、160℃；将造好的粒投入注塑机，按所需的产品模具，注塑成型，注塑机螺杆加热温度160℃，压力90MPa；将注塑出来的产品在温度为120℃的烘道炉内进行二次加热2min。实施例2～4加工过程与实施例1相同，区别在于配方及所得产品的性能，分别如表1所示：表1对比例1将聚乳酸和淀粉用分子筛真空干燥机干燥，聚乳酸的含水量为350ppm，淀粉的含水量为0.1％；按重量将60份聚乳酸、30份玉米淀粉、3份甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、2份乙酰柠檬酸三丁酯、2份癸二酸二苯甲酰肼、1份马来酸二辛酯、1份丁基羟基甲苯、1份二盐基硬脂酸铅投入高混机混合5min；将混合后的原料投入双螺杆挤出机造粒，螺杆长径比为1:42，螺杆转速为500r本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可生物降解的聚乳酸改性材料，其特征在于，包括以下重量百分比的组成：聚乳酸 50~72%玉米淀粉 20~40%增韧剂 2~8%成核剂 1~2%乙酰化试剂 0.5~1%催化剂 0.5~1%偶联剂 0.5~1% ，其中，所述聚乳酸是为聚L‑乳酸、聚DL‑乳酸或前两者的共聚共混物，其数均分子量为 4‑60万；所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物和乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种；所述成核剂为滑石粉、磷酸金属盐、3，4‑二甲基亚苄基山梨醇和癸二酸二苯甲酰肼中的至少一种；所述乙酰化试剂为醋酸酐；所述催化剂为氢氧化钠；所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。
【技术特征摘要】
1.一种可生物降解的聚乳酸改性材料，其特征在于，包括以下重量百分比的组成：
聚乳酸50~72%
玉米淀粉20~40%
增韧剂2~8%
成核剂1~2%
乙酰化试剂0.5~1%
催化剂0.5~1%
偶联剂0.5~1%，
其中，所述聚乳酸是为聚L-乳酸、聚DL-乳酸或前两者的共聚共混物，其数均分子量为
4-60万；
所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯
共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种；
所述成核剂为滑石粉、磷酸金属盐、3，4-二甲基亚苄基山梨醇和癸二酸二苯甲酰肼中
的至少一种；
所述乙酰化试剂为醋酸酐；所述催化剂为氢氧化钠；
所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。
2.根据权利要求1所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，其特征在于，以所述玉米淀粉
为原料，所述醋酸酐为乙酰化试剂、所述氢氧化钠为催化剂，利用微波辐射技术制得乙酰化
淀粉。
3.根据权利要求1所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，其特征在于：所述甲基丙烯酸
甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物由42份丁苯胶乳、28份苯乙烯、30份甲基丙烯酸甲酯在
水中聚合而得。
4.根据权利要求1所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，其特征在于：还包括按重量百
分比计0.2~1%的增溶剂，所述增溶剂为马来酸二辛酯和过氧化二异丙苯中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，其特征在于：还包括按重量百
分比计0.2~1%的抗氧剂，所述抗氧剂为4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚、丁基羟基甲苯和2,6-二
叔丁基对甲酚中的至少一种。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚振全，
申请(专利权)人：东莞市恒丰高新技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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