一种增塑增强改性聚乳酸塑料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚乳酸塑料技术领域，具体涉及一种增塑增强改性聚乳酸塑料，包括聚乳酸50

【技术实现步骤摘要】
一种增塑增强改性聚乳酸塑料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚乳酸塑料
，具体涉及一种增塑增强改性聚乳酸塑料及其制备方法。

技术介绍

[0002]塑料是20世纪以来开发出来的一种石油化学产品，在过去的几十年中被广泛用于人类生活的各个方面，然而，废旧塑料的不可降解性又给人类的生活环境带来白色污染。因此，为了解决不可降解塑料的处置问题，开发替代不可降解塑料的产品成为全世界科学家们重点关注的难题。
[0003]聚乳酸(PLA)是一种重要的生物基生物可降解聚合物，由生物基质、玉米等自然物质经过发酵得到乳酸，再通过化学缩聚以及通过丙交酯开环聚合而成。它具有良好的生物相容性，在自然环境中可被微生物完全降解生成水和二氧化碳，不会对环境造成危害。在食品包装、电子产品和医疗器械等行业中，聚乳酸所具有的高强度、高模量、透明性好、易加工成型的特点，在替代热塑性塑料方面具有很高的价值。
[0004]然而，聚乳酸的高生产成本和脆性阻碍了其广泛使用。现有技术中，通过增塑剂对聚乳酸进行改性解决了其脆性问题，提高了聚乳酸的柔韧性，但是也降低了其拉伸模量，导致力学性能变差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种柔韧性和力学性能优异的增塑增强改性聚乳酸塑料。
[0006]本专利技术的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种增塑增强改性聚乳酸塑料的制备方法。
[0007]为实现上述目的之一，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]提供一种增塑增强改性聚乳酸塑料，包括聚乳酸50
‑
85份、改性棉纤维10
‑
20份和马来酸二乙酯5
‑
30份。
[0009]上述技术方案中，所述增塑增强改性聚乳酸塑料包括聚乳酸59
‑
67份、改性棉纤维13
‑
16 份和马来酸二乙酯20
‑
25份。
[0010]优选的，所述增塑增强改性聚乳酸塑料包括聚乳酸67份、改性棉纤维13份和马来酸二乙酯20份。
[0011]优选的，所述增塑增强改性聚乳酸塑料包括聚乳酸65份、改性棉纤维15份和马来酸二乙酯20份。
[0012]优选的，所述增塑增强改性聚乳酸塑料包括聚乳酸59份、改性棉纤维16份和马来酸二乙酯25份。
[0013]优选的，所述增塑增强改性聚乳酸塑料包括聚乳酸62份、改性棉纤维13份和马来酸二乙酯25份。
[0014]上述技术方案中，所述改性棉纤维(MCF)的制备方法为：于室温下将棉纤维(CF) 浸泡在质量分数为0.5
‑
20wt％乙醇钠溶液5
‑
30h，然后用蒸馏水冲洗至中性，接着在35
‑
40℃的烤箱中干燥24
‑
26小时，即得所述改性棉纤维。天然棉纤维分子结构中含有许多羟基，具有很强的亲水性能，而聚乳酸具有疏水性能，两者复合界面相容性差，通过对天然棉纤维进行碱处理改性，增加棉纤维表面的粗糙度，使得改性棉纤维与聚乳酸的粘附性增强，能够较好的相容，且改性棉纤维的热稳定性也得到提高。
[0015]上述技术方案中，所述聚乳酸的商品型号为4032D，摩尔质量为2.23
×
105g/mol；
[0016]马来酸二乙酯(DM)的摩尔质量为172.18g/mol。
[0017]为实现上述目的之二，本专利技术采用如下技术方案：
[0018]提供一种增塑增强改性聚乳酸塑料的制备方法，包括如下步骤：
[0019]在扭矩流变仪上将配方量的聚乳酸、改性棉纤维、马来酸二乙酯熔融混合，熔融混合温度为110
‑
240℃，转速为50
‑
120rpm，混合时间为1
‑
20min，然后将共混的样品切成小块，在平板固化机上于80
‑
240℃、5
‑
15MPa下热压5
‑
15min后，将样品压成0.1cm厚的薄片，然后置于冷压机中保持压力并使其冷却至室温以进行固化，即得所述增塑增强改性聚乳酸塑料。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021](1)本专利技术通过改性棉纤维和马来酸二乙酯对聚乳酸进行改性，马来酸二乙酯作为一种小分子增塑剂，可以降低聚乳酸的玻璃化转变温度和柔韧性；改性棉纤维可以增强聚乳酸的力学性能，使断裂伸长率和抗冲击强度提高。得到的增塑增强改性聚乳酸塑料不仅具有生物可降解特性，而且具有高柔韧性和拉伸模量，表现出明显韧性断裂和优异的力学性能。
[0022](2)本专利技术的增塑增强改性聚乳酸塑料的制备方法，操作简单，原料易得，在生物可降解材料领域具有广阔的应用前景。
具体实施方式
[0023]实施例1
[0024]一种增塑增强改性聚乳酸塑料的制备方法，包括如下步骤：取干燥的聚乳酸80重量份、改性棉纤维10重量份、马来酸二乙酯10重量份，将聚乳酸、改性棉纤维和马来酸二乙酯一同加入扭矩流变仪熔融混合，熔融混合温度为140℃，转速为80rpm，混合时间为7min。在整个实验过程中，温度，转速和混合时间保持不变。之后，将共混的样品切成小块，在平板固化机上于180℃和10MPa下热压8min后，将样品压成薄片，然后置于冷压机中保持压力并使其冷却至室温以进行固化，即得所述增塑增强改性聚乳酸塑料。
[0025]实施例2
[0026]一种增塑增强改性聚乳酸塑料的制备方法，包括如下步骤：取干燥的聚乳酸75重量份、改性棉纤维10重量份、马来酸二乙酯15重量份，将聚乳酸、改性棉纤维和马来酸二乙酯一同加入扭矩流变仪熔融混合，熔融混合温度为160℃，转速为80rpm，混合时间为7min。在整个实验过程中，温度，转速和混合时间保持不变。之后，将共混的样品切成小块，在平板固化机上于180℃和10MPa下热压8min后，将样品压成薄片，然后置于冷压机中保持压力并使其冷却至室温以进行固化，即得所述增塑增强改性聚乳酸塑料。
[0027]实施例3
[0028]一种增塑增强改性聚乳酸塑料的制备方法，包括如下步骤：取干燥的聚乳酸70重量份、改性棉纤维10重量份、马来酸二乙酯20重量份，将聚乳酸、改性棉纤维和马来酸二乙酯一同加入扭矩流变仪熔融混合，熔融混合温度为180℃，转速为80rpm，混合时间为7min。在整个实验过程中，温度，转速和混合时间保持不变。之后，将共混的样品切成小块，在平板固化机上于180℃和10MPa下热压8min后，将样品压成薄片，然后置于冷压机中保持压力使其冷却至室温以进行固化，即得所述增塑增强改性聚乳酸塑料。
[0029]实施例4
[0030]一种增塑增强改性聚乳酸塑料的制备方法，包括如下步骤：取干燥的聚乳酸67重量份、改性棉纤维13重量份、马来酸二乙酯20重量份，将聚乳酸、改性棉纤维和马来酸二乙酯一同加入扭矩流变仪熔融混合，熔融混合温度为200℃，转速为80rpm，混合时间为5min。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增塑增强改性聚乳酸塑料，其特征在于：包括聚乳酸50
‑
85份、改性棉纤维10
‑
20份和马来酸二乙酯5
‑
30份。2.根据权利要求1所述的一种增塑增强改性聚乳酸塑料，其特征在于：包括聚乳酸59
‑
67份、改性棉纤维13
‑
16份和马来酸二乙酯20
‑
25份。3.根据权利要求2所述的一种增塑增强改性聚乳酸塑料，其特征在于：包括聚乳酸67份、改性棉纤维13份和马来酸二乙酯20份。4.根据权利要求2所述的一种增塑增强改性聚乳酸塑料，其特征在于：包括聚乳酸65份、改性棉纤维16份和马来酸二乙酯20份。5.根据权利要求2所述的一种增塑增强改性聚乳酸塑料，其特征在于：包括聚乳酸59份、改性棉纤维15份和马来酸二乙酯25份。6.根据权利要求2所述的一种增塑增强改性聚乳酸塑料，其特征在于：包括聚乳酸62份、改性棉纤维13份和马来酸二乙酯25份。7.根据权利要求1
‑
6任意一项所述的一种增塑增强改性聚乳酸塑料，其特征在于：所述改性棉纤维(MCF)的制备方法为：于室温下将棉纤维(CF)浸泡在质量分数为0.5
‑
20w...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘声泉，曾涛，
申请(专利权)人：广东和润新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：