一种复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种复合材料及其制备方法，该复合材料由下列重量百分比的原料组成：聚乳酸70

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚乳酸复合材料
，特别涉及一种复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]近些年来，随着科学技术的快速发展，我国在复合材料生产
也日趋成熟。其中，由于PVC/PVDC、PCTEF/PVC、CFF等复合材料对水蒸气、氧气具有良好的阻隔效果，从而在药品、化妆品以及食品等领域都具有广泛的应用。
[0003]其中，聚乳酸(PLA)是一种绿色材料，由玉米等发酵产物乳酸为基本原料制得，具有良好的生物降解性，使用后能完全降解生成二氧化碳和水，不污染环境。但是常见的硬质聚乳酸为脆性材料，不耐冲击，制成薄膜时，如果不经取向性能难以满足需要。其他的性质，如热稳定性、阻隔性、抗溶剂性、阻燃性等通常不能满足需要，另外PLA的生产成本相对较高，也限制了其用途及使用效果。
[0004]然而，现有由聚乳酸制得的复合材料的韧性以及耐热性较差，导致使用效果较差，从而不利于大范围的推广与使用。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的是提供一种复合材料及其制备方法，以解决现有技术由聚乳酸制得的复合材料的韧性以及耐热性较差的问题。
[0006]本专利技术第一方面提出了一种复合材料，由下列重量百分比的原料组成：
[0007]聚乳酸70
‑
80％、聚乙二醇5
‑
10％、相容剂3
‑
5％、润滑剂2
‑
3％、硅酸镁粉末0.5
‑
1％、硅酸铝粉末0.5<br/>‑
1％以及乙二酸改性植物纤维5
‑
10％。
[0008]本专利技术的有益效果是：通过乙二酸对植物纤维进行接枝改性，从而增强了植物纤维与聚乳酸之间的界面相容性能，大幅提高了聚乳酸复合的韧性以及强度，并相应提高了聚乳酸的耐冲击强度。进一步的，还通过加入相容剂进一步改善了聚乳酸与植物纤维的界面结合力，进一步提高了两者的相容性，并进一步提高了该聚乳酸复合材料的韧性，并且由于乙二酸改性植物纤维的加入，进一步提高了该聚乳酸复合材料的耐热性能。
[0009]另外，本专利技术通过加入硅酸镁粉末、硅酸铝粉末以及润滑剂能够改善聚乳酸的加工性能，并且硅酸镁具有优良的亲水性能，能提高该聚乳酸复合材料的亲水能力，使该聚乳酸复合材料具备优异的降解有机物的性能，能够对油性有机物进行氧化降解，从而能够轻易被水带走，大幅提升了该聚乳酸复合材料的降解性能。
[0010]优选的，所述聚乳酸中的聚乳酸重均分子量为10
‑
50万，分子量分布为 1.5
‑
3.0，结晶度为20
‑
65％。
[0011]优选的，所述乙二酸改性植物纤维的制备方法包括以下步骤：
[0012]将植物纤维和二氯甲烷加入到反应釜中，搅拌均匀；
[0013]向所述反应釜中加入乙二酸、二氧化硅以及氨丙基兰乙氧基硅烧，搅拌 2
‑
3h；
[0014]将所述反应釜升温至60℃，继续搅拌1
‑
1.5h，并使用去离子水洗涤四次后，减压抽
滤，再进行干燥即可制得所述乙二酸改性植物纤维。
[0015]优选的，所述聚乙二醇的平均分子量为4500
‑
9000，所述聚乙二醇为 PEG
‑
5000、PEG
‑
6000以及PEG
‑
8000中的一种或者两种。
[0016]优选的，所述相容剂为聚己内酯、聚羟基脂肪酸酯、聚乙二醇以及环氧树脂中的一种或者两种以上的混合物。
[0017]优选的，所述润滑剂为聚乙烯蜡、N，N，一亚乙基双硬脂酷胶、甘油三羟硬脂酸醋、硬脂酸正丁醋中的一种或者两种。
[0018]优选的，所述硅酸镁粉末的粒径70％分布在200
‑
260nm之间。
[0019]优选的，所述硅酸铝粉末的粒径60％分布在1mm
‑
10mm之间。
[0020]本专利技术第二方面提出了一种制备上述复合材料的方法，所述方法包括以下步骤：
[0021]按重量配比称取各组原料，再将所述聚乳酸放在真空烘箱中干燥6
‑
10小时；
[0022]将各组原料在高速混合器中混合10
‑
20分钟；
[0023]将混合后的原料加入至双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却造粒，制得聚乳酸复合材料，整个挤出过程的停留时间为2
‑
4分钟，压力为15
‑
20MPa；
[0024]将制备出的聚乳酸复合材料置于吹塑成型机中吹制得到聚乳酸薄膜，其中所述吹塑成型机的料筒温度为180
‑
200℃。
[0025]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
具体实施方式
[0026]为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。给出了本专利技术的若干实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。
[0027]需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0029]如下所述，为本专利技术第一实施例提供的复合材料，该复合材料具体由以下重量百分比的原料组成：
[0030]聚乳酸70％、聚乙二醇5％、相容剂3％、润滑剂2％、硅酸镁粉0.5％、硅酸铝粉0.5％、乙二酸改性植物纤维5％，余量为水；
[0031]在本实施例中，为了进一步改善该复合材料的性能，进一步的，上述聚乳酸中的聚乳酸重均分子量为10万，分子量分布为1.5，其结晶度为20％。
[0032]其中，上述乙二酸改性植物纤维的制备方法包括以下步骤：
[0033]将植物纤维和二氯甲烷加入到反应釜中，搅拌均匀；
[0034]向上述反应釜中加入乙二酸、二氧化硅以及氨丙基兰乙氧基硅烧，搅拌2h；
[0035]将上述反应釜升温至60℃，继续搅拌1h，并使用去离子水洗涤四次后，减压抽滤，再进行干燥即可制得所述乙二酸改性植物纤维。
[0036]进一步的，上述聚乙二醇的平均分子量为4500，所述聚乙二醇为PEG
‑
5000。
[0037]本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料，其特征在于，由下列重量百分比的原料组成：聚乳酸70
‑
80％、聚乙二醇5
‑
10％、相容剂3
‑
5％、润滑剂2
‑
3％、硅酸镁粉末0.5
‑
1％、硅酸铝粉末0.5
‑
1％以及乙二酸改性植物纤维5
‑
10％。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述聚乳酸中的聚乳酸重均分子量为10
‑
50万，分子量分布为1.5
‑
3.0，结晶度为20
‑
65％。3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述乙二酸改性植物纤维的制备方法包括以下步骤：将植物纤维和二氯甲烷加入到反应釜中，搅拌均匀；向所述反应釜中加入乙二酸、二氧化硅以及氨丙基兰乙氧基硅烧，搅拌2
‑
3h；将所述反应釜升温至60℃，继续搅拌1
‑
1.5h，并使用去离子水洗涤四次后，减压抽滤，再进行干燥即可制得所述乙二酸改性植物纤维。4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述聚乙二醇的平均分子量为4500
‑
9000，所述聚乙二醇为PEG
‑
5000、PEG
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张友辉，周德辉，周发扬，彭爱方，熊小之，
申请(专利权)人：江西春光新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：