一种聚乳酸抗蠕变改性材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乳酸抗蠕变改性材料及其制备方法，包括以下重量份原材料制备得到：10‑15份的纳米膨润土、3‑5份的改性剂、15‑25份的氯化聚醚、50‑60份的聚乳酸、0.3‑0.6份的偶联剂、3‑5份的交联剂、20‑30份的聚氨酯橡胶；本发明专利技术将经过针对性改性处理的纳米膨润土与聚乳酸进行复合，并使纳米膨润土均匀分散在聚乳酸体系中，得到的改性材料抗蠕变性能优异，有利于聚乳酸在更多领域中的应用。

A kind of creep resistant modifier of polylactic acid and its preparation method

The invention discloses a creep resistant modified polylactic acid material and preparation method thereof, which comprises the following parts by weight of raw materials prepared by polyurethane rubber 10 15 nano bentonite, 3 5 modifiers, 15 25 copies, 60 copies of 50 chlorinated polyether polylactic acid 0.3, coupling agent, 0.6 copies of the 3 crosslinking agent, 5 copies of the 20 30 copies; the invention will pass for nano Bentonite Modification of polylactic acid and compound, and the nano bentonite uniformly dispersed in poly lactic acid system, the modified material creep resistance excellent performance, is conducive to the application of polylactic acid in more areas in the.

【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸抗蠕变改性材料及其制备方法
本专利技术涉及改性聚乳酸材料领域，具体涉及一种聚乳酸抗蠕变改性材料及其制备方法。
技术介绍
聚乳酸（PLA）是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸，再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。聚乳酸材料的机械性能及物理性能良好，相容性良好，透气等诸多优点，在生活和生产中的各个领域都有大量应用。随着人们对材料抗蠕变性能要求的不断提高，未经抗蠕变改性的聚乳酸已难以满足需求，因而，对聚乳酸进行抗蠕变改性成为必要。现今对聚乳酸的抗蠕变改性处理方法种类繁多，改性效果也很好，尤其是随着纳米材料的出现和应用，聚乳酸的抗蠕变性增加效果显著，使聚乳酸能在更多领域大量使用，但也存在不足。纳米材料虽然具有抗蠕变增强效果好，添加量小的优点，但也存在分散困难，成本高等缺陷。在进行抗蠕变改性过程中，纳米材料分散不均会影响其抗蠕变效果，得到的改性材料抗蠕变性偏低，对改性材料的生产和应用造成不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有聚乳酸改性材料抗蠕变性较差的缺陷，提供一种聚乳酸抗蠕变改性材料及其制备方法；本专利技术将经过针对性改性处理的纳米膨润土与聚乳酸进行复合，并使纳米膨润土均匀分散在聚乳酸体系中，得到的改性材料抗蠕变性能优异，有利于聚乳酸在更多领域中的应用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种聚乳酸抗蠕变改性材料，包括以下重量份原材料制备得到：10-15份的纳米膨润土、3-5份的改性剂、15-25份的氯化聚醚、50-60份的聚乳酸、0.3-0.6份的偶联剂、3-5份的交联剂、20-30份的聚氨酯橡胶。上述一种聚乳酸抗蠕变改性材料，根据纳米膨润土和交联能增加树脂材料抗蠕变性的基本原理，不仅通过针对性的筛选改性剂、偶联剂和交联剂的种类，来提高纳米膨润土与聚乳酸之间的相容性，并使纳米膨润土在聚乳酸中分散更均匀，使纳米膨润土对聚乳酸的抗蠕变性增强作用更好，还通过控制聚乳酸的聚合度来使改性后的改性材料在抗蠕变性与加工性之间达到最佳平衡关系，从而使得到的改性材料在具有优异的抗蠕变性的条件下，也具有优异的加工性，使其可以在更多领域中得到应用。上述一种聚乳酸抗蠕变改性材料，其中，所述的纳米膨润土粒径为10-80nm；纳米膨润土粒径越小，分散性越差，纳米膨润土粒径越大，对聚乳酸的抗蠕变增强作用越差；优选的，所述的纳米膨润土粒径为30-50nm；最优选的，所述的纳米膨润土粒径为40nm。上述一种聚乳酸抗蠕变改性材料，其中，所述的改性剂为三醋酸甘油酯与六亚甲基二异氰酸酯组成的混合物；所述的改性剂既能改善纳米膨润土与聚乳酸的相容性，又能在纳米膨润土表面形成极性基团，利于分散；优选的，所述的改性剂中三醋酸甘油酯与六亚甲基二异氰酸酯的物质的量之比为1︰1。上述一种聚乳酸抗蠕变改性材料，其中，氯化聚醚的聚合度越大，则交联后改性材料的抗蠕变性越差，加工性越好，氯化聚醚的聚合物越小，则交联后改性材料的抗蠕变性越好，加工性越差，因此，选择合理的氯化聚醚聚合度，是平衡抗蠕变性和加工性的重要手段。所述的氯化聚醚的聚合度为120-200；优选的，所述的氯化聚醚的聚合度为140-180；最优的，所述的氯化聚醚的聚合度为160；通过优选，得到的改性材料既具有优异的抗蠕变性，也具有较好的加工性，适合在更多领域中的应用。其中，所述的聚乳酸聚合度为1200-1800；优选的，所述聚乳酸的聚合度为1400-1600；最优选的，所述的聚乳酸的聚合度为1500；通过优选，得到的改性材料既具有优异的抗蠕变性，也具有较好的加工性。上述一种聚乳酸抗蠕变改性材料，其中，所述的偶联剂为铝酸酯偶联剂；铝酸酯能增加纳米膨润土与聚乳酸以及改性剂之间的相容性，提高改性材料的性能。其中，所述的交联剂为甲基丙烯酸，该交联剂能将两种不同聚合度的聚合物原材料适当交联，提高改性材料的抗蠕变性。上述一种聚乳酸抗蠕变改性材料，其中，其原材料还包括分散剂、增塑剂、抗静电剂、染色剂、増亮剂中的一种或多种助剂；上述的助剂能提高改性材料的加工性，增加其功能性等作用，从而增加其适用性。为了实现上述专利技术目的，进一步的，本专利技术还提供了一种聚乳酸抗蠕变改性材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将纳米膨润土用偶联剂进行处理；（2）将经过偶联剂处理的纳米膨润土用改性剂进行包覆处理；（3）将包覆后的纳米膨润土与聚乳酸混合均匀后在电场中进行复合处理，得到混合料；（4）将混合料与氯化聚醚、交联剂、聚氨酯橡胶混合均匀后在进行复合处理，得到聚乳酸抗蠕变改性材料。一种聚乳酸抗蠕变改性材料的制备方法，先用偶联剂对纳米膨润土进行偶联处理，增加纳米膨润土与改性剂、聚乳酸的相容性；再用改性剂对纳米膨润土进行改性处理，并在其表面形成极性基团；最后利用外电场使纳米膨润土表面和聚乳酸链中的极性基团极化，带电，通过电荷间的相斥或相吸的原理，使纳米膨润土均匀分散的同时，也能与聚乳酸链上的极性基团键接，从而使纳米膨润土的抗蠕变增强效果得到最大程度的体现，使得到的改性聚乳酸抗蠕变性显著提高；该制备方法简单可靠，适合用于聚乳酸抗蠕变改性材料的大规模、工业化生产。上述一种聚乳酸抗蠕变改性材料的制备方法，其中，优选的，步骤1进行偶联处理过程中可采用超声波辅助；通过超声波的高速震荡，使纳米膨润土分散性更好，且对偶联处理具有促进作用。上述一种聚乳酸抗蠕变改性材料的制备方法，其中，步骤3中所述的电场能对基团产生极化作用，使基团带电，从而能促进纳米膨润土的分散和键接作用，提高改性聚乳酸的抗蠕变性。优选的，所述的电场强度为1.5-2.5kv/m；电场强度过小，极化效果弱，对纳米膨润土的分散效果差；电场强度过大，极化效果太强，分子间作用力太大，分子链产生定向移动，对分子链的排列和键接产生影响，可能降低改性材料的性能；最优选的，所述的电场强度为1.8-2.0kv/m。其中，优选的，所述的电场为电场方向不变的平行电场；电场方向不变的平行电场对极性基团的极化效果最好，基团间作用力稳定，对纳米膨润土的分散和键接的促进作用效果最佳。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术改性材料针对性的筛选改性剂、偶联剂和交联剂的种类，使纳米膨润土与聚乳酸之间的相容性更好，在聚乳酸中的分散性更好，纳米膨润土对聚乳酸的抗蠕变性增强作用更好。2、本专利技术改性材料通过控制聚乳酸和氯化聚醚的聚合度来使改性后的改性材料在抗蠕变性与加工性之间达到最佳平衡关系，使得到的改性材料在具有优异的抗蠕变性的条件下，也具有优异的加工性。3、本专利技术改性材料的制备方法，利用外电场的极化作用，能促进纳米膨润土在聚乳酸体系中的分散和键接，纳米膨润土的抗蠕变增强效果更好，得到的改性材料的抗蠕变性更高。4、本专利技术改性材料的制备方法简单、可靠，适合聚乳酸抗蠕变改性材料的大规模、工业化生产。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1（1）将12份的纳米膨润土用0.5份的铝酸酯进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乳酸抗蠕变改性材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备得到：10‑15份的纳米膨润土、3‑5份的改性剂、15‑25份的氯化聚醚、50‑60份的聚乳酸、0.3‑0.6份的偶联剂、3‑5份的交联剂、20‑30份的聚氨酯橡胶；所述改性剂为三醋酸甘油酯与六亚甲基二异氰酸酯组成的混合物；所述偶联剂为铝酸酯偶联剂，所述交联剂为甲基丙烯酸；所述氯化聚醚的聚合度为120‑200；所述聚乳酸聚合度为1200‑1800。

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸抗蠕变改性材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备得到：10-15份的纳米膨润土、3-5份的改性剂、15-25份的氯化聚醚、50-60份的聚乳酸、0.3-0.6份的偶联剂、3-5份的交联剂、20-30份的聚氨酯橡胶；所述改性剂为三醋酸甘油酯与六亚甲基二异氰酸酯组成的混合物；所述偶联剂为铝酸酯偶联剂，所述交联剂为甲基丙烯酸；所述氯化聚醚的聚合度为120-200；所述聚乳酸聚合度为1200-1800。2.根据权利要求1所述的改性材料，其特征在于，所述改性剂中三醋酸甘油酯与六亚甲基二异氰酸酯的物质的量之比为1︰1。3.根据权利要求1所述的改性材料，其特征在于，所述氯化聚醚的聚合度为140-180。4.根据权利要求3所述的改性材料，其特征在于，所述氯化聚醚的聚合度为160。5.根据权利要求1所述的改性材料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒春柳，
申请(专利权)人：四川力智久创知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51