高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法技术

一种高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法，属于生物降解塑料及其制备技术领域。步骤：取原料聚聚乳酸50.9

【技术实现步骤摘要】
高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物降解塑料及其制备
，具体涉及一种高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料，并且还涉及其制备方法。

技术介绍

[0002]上面提及的高表面质量是指：由于成型出的即制造出的产品具有优异的光滑表面，因而无需对成型后的产品的表面进行诸如打磨、喷漆之类的表面涂装处理便可直接使用，然而已有技术为了提高生物降解材料的刚性和强度，往往通过添加玻璃纤维等矿物材料进行增强，并且玻璃纤维的直径比较大(在10μm乃至更大)，从而导致注塑成型的制件的外观十分粗糙，很难直接付诸使用，只能在打磨或喷涂等处理后方可使用。以石化原料制造的塑料是重要的基础材料并且在日常生活中的应用十分广泛，例如随着塑料包装、餐盒、快递、杯子和吸管等使用量的不断增加，对环境污染也越来越严重，特别是对海洋环境的污染日益加剧，因此有失环保并且无法自然降解的塑料废弃物成了对包括水域在内的自然环境的一大公害。
[0003]为了保护人类赖以生存的环境，来源于生物原料的诸如聚乳酸之类的生物可降解塑料愈来愈受到人们的青睐，这是因为生物可降解塑料的性能与普通塑料接近，废弃后在自然环境、水域环境或在堆肥环境下，能再次降解为水和二氧化碳，回归于自然环境中，不会造成二次污染，可大规模地用作可降解塑料袋、一次性塑料餐具、宾馆酒家的一次性塑料用品及物流行业的快递塑料包装物。
[0004]中国专利CN106189136B推荐的“一种改性聚乳酸复合材料及其制造方法和应用”，CN106433053B提供的“一种聚乳酸材料的方法及由该方法制备的聚乳酸材料”，但这类专利都是利用玻璃纤维作为增强材料，具有很高的强度和刚度，不足也很明显，就是玻璃纤维容易外露，表面粗糙。中国专利CN 103131149B采用了滑石粉和玻璃纤维复合增强，滑石粉是片状物质，具有较好的表面质量，但是其增强效果不佳。
[0005]中国专利申请号为201510183525.8和201910179923.0提到了镁盐晶须，但主要是作为阻燃剂和耐热剂使用，没有对镁盐晶须个增强应用上进行阐述。
[0006]鉴于前述情形，本专利采用高长径比的镁盐晶须对聚乳酸复合材料进行增强，获得高表面质量，同时具有高强度、高刚度、全降解的聚乳酸复合材料。

技术实现思路

[0007]本专利技术的首要任务在于提供一种高表面质量、高强度、高刚性和全降解的高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料。
[0008]本专利技术的另一任务在于提供一种高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，该方法能保障得到的高表面质量，同时还能保证高强度、高刚度技术效果。
[0009]本专利技术的首要任务是这样来完成的，一种高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料，其原料组成按质量百分数配比为：聚乳酸50.9
‑
84.1％、镁盐晶须10
‑
30％、增韧剂
5
‑
15％、成核剂0.1
‑
0.3％、润滑剂0.2
‑
0.8％、助剂0.1
‑
1％和着色剂0.5
‑
2％。
[0010]一种高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料，其原料组成按质量百分数配比为；聚乳酸50.9％、镁盐晶须30％、增韧剂15％、成核剂0.3％、润滑剂0.8％、助剂1％和着色剂2％。
[0011]一种高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料，其原料组成按质量百分数配比为；聚乳酸84.1％、镁盐晶须10％、增韧剂5％、成核剂0.1％、润滑剂0.2％、助剂0.1％和着色剂0.5％。
[0012]一种高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料，其原料组成按质量百分数配比为；聚乳酸67.7％、镁盐晶须20％、增韧剂10％、成核剂0.2％、润滑剂0.6％、助剂0.5％和着色剂1％。
[0013]在本专利技术的一个具体的实施例中，所述的聚乳酸为熔融指数为10
‑
30g/10min、纯度为98％以上并且熔点在160℃以上的注塑级的左旋丙交酯聚乳酸。
[0014]在本专利技术的另一个具体的实施例中，所述的镁盐晶须分子式为MgSO4
·
5Mg(OH)2
·
3H2O，晶须的平均直径小于0.5μm，平均长度为10～20μm，密度为2.3克/cm3，pH值为9；述的增韧剂为聚对苯二甲酸
‑
己二酸
‑
丁二醇酯(PBAT)和/或聚己二酸
‑
丁二醇酯(PBS)；所述聚对苯二甲酸
‑
己二酸
‑
丁二醇酯的熔融指数为2
‑
5g/10min并且熔点为110
‑
120℃，所述聚己二酸
‑
丁二醇酯的熔融指数为4
‑
20g/10min并且熔点为110
‑
120℃。
[0015]在本专利技术的又一个具体的实施例中，所述的成核剂为直径在20μm以下的超细滑石粉、苯甲酸钠、山梨醇成核剂、有机磷酸钠和苯磺酸钾中的一种或几种的组合；所述的润滑剂为季戊四醇酯、脂肪酸酰胺或烷烃类物质；所述脂肪酸酰胺为油酸酰胺或乙撑双硬脂酰胺，所述的烷烃类物质为聚乙烯蜡；所述的助剂为主抗氧剂、副抗氧剂、羟基二苯甲酮、羟基苯并三唑或金属离子钝化剂；所述主抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076；所述的副抗氧剂为抗氧剂168或亚磷酸酰胺；所述的着色剂为钛白粉、碳黑或碳黑母粒。
[0016]本专利技术的另一任务是这样来完成的，一种高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0017]A)备料，按质量百分数配比取以下原料：聚聚乳酸50.9
‑
84.1％、镁盐晶须10
‑
30％、增韧剂5
‑
15％、成核剂0.1
‑
0.3％、润滑剂0.2
‑
0.8％、助剂0.1
‑
1％和着色剂0.5
‑
2％，并对聚乳酸烘干，得到原料；
[0018]B)混料，将由步骤A)所述的经烘干的聚乳酸、增韧剂、成核剂、润滑剂、助剂和着色剂投入高速混合机中搅拌，得到混合料；
[0019]C)熔融挤出，将步骤B)得到的混合料投入长径比为40
‑
44∶1并且螺杆直径为65至75mm的双螺杆挤出机中，在控制螺杆转速以及控制螺杆挤出温度下熔融挤出，在熔融挤出过程中，在双螺杆的第五段将步骤A)所述的镁盐晶须侧向喂入，双螺杆挤出机挤出后冷却并切粒，得到高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料。
[0020]在本专利技术的再一个具体的实施例中，步骤A)中所述烘干的温度为75
‑
85℃，烘干至含水率小于500ppm；步骤B)中所述搅拌的时间为1
‑
5min。
[0021]在本专利技术的还有一个具体的实施例中，步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于其原料组成按质量百分数配比为：聚乳酸50.9
‑
84.1%、镁盐晶须10
‑
30%、增韧剂5
‑
15%、成核剂0.1
‑
0.3%、润滑剂0.2
‑
0.8%、助剂0.1
‑
1%和着色剂0.5
‑
2%。2.根据权利要求1所述的高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于其原料组成按质量百分数配比为；聚乳酸50.9%、镁盐晶须 30%、增韧剂15%、成核剂0.3%、润滑剂0.8%、助剂1%和着色剂2%。3.根据权利要求1所述的高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于其原料组成按质量百分数配比为；聚乳酸84.1%、镁盐晶须 10%、增韧剂5%、成核剂0.1%、润滑剂0.2%、助剂0.1%和着色剂0.5%。4.根据权利要求1所述的高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于其原料组成按质量百分数配比为；聚乳酸67.7%、镁盐晶须20%、增韧剂10%、成核剂0.2%、润滑剂0.6%、助剂0.5%和着色剂1%。5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于所述的聚乳酸为熔融指数为10
‑
30g/10min、纯度为98%以上并且熔点在160℃以上的注塑级的左旋丙交酯聚乳酸。6.根据权利要求1至4任一权利要求所述的高表面质量镁盐晶须纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于所述的镁盐晶须分子式为MgSO4
・
5Mg(OH)2
・
3H2O，晶须的平均直径小于0.5μm，平均长度为 10～20μm，密度为2.3克/cm3，pH值为9；述的增韧剂为聚对苯二甲酸
‑
己二酸
‑
丁二醇酯和/或聚己二酸
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丁二醇酯；所述聚对苯二甲酸
‑
己二酸
‑
丁二醇酯的熔融指数为2
‑
5g/10min并且熔点为110
‑
120℃，所述聚己二酸
‑
丁二醇酯的熔融指数为4
‑
20g/10min并...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙洲渝，张克伟，樊海彬，
申请(专利权)人：苏州塑发生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：