一种纳米Al制造技术

本发明专利技术公开了一种纳米Al

【技术实现步骤摘要】
一种纳米Al2O3改性生物高分子材料及其制备方法
本专利技术涉及聚丙烯
，具体涉及一种纳米Al2O3改性生物高分子材料及其制备方法。
技术介绍
聚（3羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯）[P（3HB-co-4HB）]材料是一种微生物合成的高分子共聚酯，具有良好的生物可降解性和生物相容性而受到广泛关注。同时某些性能类似于热塑性塑料，力学性能也于聚丙烯材料相似，将成为替代传统材料的首选。但由于其熔体强度低、结晶速率小、后结晶严重，且化学结构简单规整，使得聚（3羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯）[P（3HB-co-4HB）]材料脆性强，断裂延伸率极低，阻碍其广泛使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供纳米Al2O3改性生物高分子材料及其制备方法。一种纳米Al2O3改性生物高分子材料，由下述组分按重量份数制备而成：P(3HB-co-4HB)80-97份，偶联剂改性纳米Al2O3材料3-20份，热稳定剂0.1-0.3份，润滑剂0.1-0.3份，所述P(3HB-co-4HB)、偶联剂改性纳米Al2O3材料二者重量之和为100份。所述偶联剂改性纳米Al2O3材料是通过下述方法制备得到：将钛酸酯偶联剂加入异丙醇中，超声处理3-20min、超声频率60-90Hz，形成均匀溶液，加入纳米Al2O3反应1-3小时后过滤，在25℃-50℃的条件下真空干燥8-20小时，得到偶联剂改性纳米Al2O3材料。所述的钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯（TMC-201）。所述的钛酸酯偶联剂与异丙醇的重量体积比为1g：（3-20）mL，钛酸酯偶联剂与纳米Al2O3的重量比为1：10-30。所述热稳定剂为酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂中的一种或多种。所述润滑剂为金属皂类润滑剂、硬脂酸复合酯类润滑剂和酰胺类润滑剂中的一种或多种。本专利技术所述的一种纳米Al2O3改性生物高分子材料的制备方法，其是按配比，将P(3HB-co-4HB)、改性纳米Al2O3材料、热稳定剂、润滑剂加入螺杆挤出机中，进行熔融共混、挤出造粒制得纳米Al2O3改性生物高分子材料；所述螺杆挤出机的长径比为35-56:1，加工温度为130-160℃。本专利技术用无机纳米Al2O3改性聚（3羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯）[P（3HB-co-4HB）]材料可提高该材料的结晶速率，同时起到增强增韧效果，有效减小复合材料的球晶尺寸，适量纳米Al2O3分散在[P（3HB-co-4HB）]材料基体中，形成较强的界面结合力，大大改善材料的强度及韧性，可扩大聚（3羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯）[P（3HB-co-4HB）]材料的应用领域。本专利技术的与现有技术相比具有如下优点：1.本专利技术提供一种纳米Al2O3改性聚（3羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯）[P（3HB-co-4HB）]材料的方法，可改善此生物材料的强度及韧性，极大地开拓了此生物材料的应用领域；2.纳米Al2O3经钛酸酯偶联剂表面接枝改性后，团聚现象改善，可均匀分散于聚（3羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯）[P（3HB-co-4HB）]材料基材中，形成较强的界面结合力，从而有效提高材料性能；3.本专利技术的改性方法简单易行，具有工业化生产前景。具体实施方式下面实施例中热稳定剂选用酚类热稳定剂1010、亚磷酸酯类热稳定剂168；润滑剂选用硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸乙二醇酯、乙撑双硬脂酰胺（EBS）、芥酸酰胺。实施例1将1g固体钛酸酯偶联剂TMC-201加入10mL异丙醇中，超声处理10min（超声频率80Hz）形成均匀溶液，加入15g纳米Al2O3反应2小时后过滤，在30℃的条件下真空干燥14小时，得到改性纳米Al2O3材料。将90kgP(3HB-co-4HB)、10kg改性纳米Al2O3材料，0.2kg酚类热稳定剂1010、0.2kg润滑剂EBS在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，所有原料共混挤出造粒后，即得纳米Al2O3改性生物高分子材料。制备时的加工温度为150℃。实施例2将2g固体钛酸酯偶联剂TMC-201加入40mL异丙醇中，超声处理20min（超声频率90Hz）形成均匀溶液，加入60g纳米Al2O3反应3小时后过滤，在50℃的条件下真空干燥20小时，得到改性纳米Al2O3材料。将80kgP(3HB-co-4HB)、20kg纳米Al2O3材料，0.1kg润滑剂硬脂酸锌、0.1kg润滑剂硬脂酸钙、0.25kg酚类热稳定剂1010在长径比为56:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，所有原料共混挤出造粒后，即得纳米Al2O3改性生物高分子材料。制备时的加工温度为130℃。实施例3将1g固体钛酸酯偶联剂TMC-201加入3mL异丙醇中，超声处理3min（超声频率60Hz）形成均匀溶液，加入10g纳米Al2O3反应1小时后过滤，在25℃的条件下真空干燥8小时，得到改性纳米Al2O3材料。将97kg聚丙烯、3kg纳米Al2O3材料，0.3kg酚类热稳定剂1010和0.3kg润滑剂EBS，在长径比为35:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，所有原料共混挤出造粒后，即得纳米Al2O3改性生物高分子材料。制备时的加工温度为160℃。实施例4将1g固体钛酸酯偶联剂TMC-201加入15mL异丙醇中，超声处理12min（超声频率70Hz）形成均匀溶液，加入20g纳米Al2O3反应2小时后过滤，在40℃的条件下真空干燥18小时，得到改性纳米Al2O3材料。将85kgP(3HB-co-4HB)、15kg纳米Al2O3材料，0.2kg酚类热稳定剂168、0.15kg润滑剂硬脂酸乙二醇酯在长径比为40:1550和的双螺杆挤出机中熔融混合分散，所有原料共混挤出造粒后，即得本实施例的纳米Al2O3改性生物高分子材料。制备时的加工温度为136℃。实施例5将1g固体钛酸酯偶联剂TMC-201加入5mL异丙醇中，超声处理5min（超声频率85Hz）形成均匀溶液，加入9g纳米Al2O3反应1.2小时后过滤，在45℃的条件下真空干燥10小时，得到改性纳米Al2O3材料。将91kgP(3HB-co-4HB)、9kg纳米Al2O3材料，0.1kg酚类热稳定剂1010、0.1kg润滑剂芥酸酰胺在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，所有原料共混挤出造粒后，即得纳米Al2O3改性生物高分子材料。制备时的加工温度为145℃。对比例1将90kgP(3HB-co-4HB)、0.2kg酚类热稳定剂1010、0.2kg润滑剂EBS在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，所有原料共混挤出造粒后，即得未改性的生物高分子材料。制备时的加工温度为150℃。对比例2将80kgP(3HB-co-4HB)、0.1kg润滑剂硬脂酸锌、0.1kg润滑剂硬脂酸钙、0.25kg酚类热稳定剂1010在长径比为56:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，所有原料共混挤出造粒后，即得未改性的生物高分子材料。制备时的加工温度为130℃。将上述实施例1-5和对比例1、对比例2所制备的生物高分子材料制得标准样条，根据ISO527、ISO180测试标准，测试结果如下表：从表1可看出，本专利技术制得的改性聚（3羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯）[P（3HB-co-4HB）]材料较未改性材料相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米Al

【技术特征摘要】
1.一种纳米Al2O3改性生物高分子材料，其特征在于：由下述组分按重量份数制备而成：P(3HB-co-4HB)80-97份，偶联剂改性纳米Al2O3材料3-20份，热稳定剂0.1-0.3份，润滑剂0.1-0.3份，所述P(3HB-co-4HB)、偶联剂改性纳米Al2O3材料二者重量之和为100份。2.根据权利要求1所述的一种纳米Al2O3改性生物高分子材料，其特征在于：所述偶联剂改性纳米Al2O3材料是通过下述方法制备得到：将钛酸酯偶联剂加入异丙醇中，超声处理3-20min、超声频率60-90Hz，形成均匀溶液，加入纳米Al2O3反应1-3小时后过滤，在25℃-50℃的条件下真空干燥8-20小时，得到偶联剂改性纳米Al2O3材料。3.根据权利要求2所述的一种纳米Al2O3改性生物高分子材料，其特征在于：所述的钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯。4.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，计娉婷，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34