本发明专利技术涉及一种聚乳酸/低密度聚乙烯共混物的配方及制备方法，聚乳酸70～90份；低密度聚乙烯为30～10份；在聚乳酸、低密度聚乙烯质量比之和为100份的基础上，加入2～4份的有机改性纳米蒙脱土。将PLA和Nano
【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸/低密度聚乙烯共混物的配方及制备方法
[0001]本专利技术涉及一种聚乳酸/低密度聚乙烯(PLA/LDPE)共混物的配方及制备方法，从PLA共混改性出发，期望开发出一种同时具有生物降解性能和良好机械性能的新型通用降解塑料。
技术介绍
[0002]聚乳酸(PLA)是一种来源于玉米淀粉等发酵产生的乳酸或丙交酯单体，经过缩聚或开环聚合而成的脂肪族聚酯，聚乳酸来源于生物质材料，可以降解为环境友好的小分子化合物，是目前生物可降解材料研究和应用开发中最热门的材料之一。PLA具有高的强度、硬度和透明性，同时兼具高的生物相容性和生物降解性，目前已广泛应用于手术缝合线、骨科固定材料、药物和食品包装等领域。然而，PLA具有冲击脆性大、结晶度低、对热不稳定等缺点，尤其作为通用塑料使用，价格相对比较高，在一定程度上限制其应用范围。
[0003]为克服上述缺点，改善PLA材料的机械性能和加工性能，以及降低PLA的成本，对PLA进行改性。PLA经共混改性可改善其脆性，提高其力学性能。所以，选用廉价、较优性能的高分子材料与聚乳酸共混制得具有一定生物降解性，且价格低廉、用途广泛的材料是目前研究的新动向。
技术实现思路
[0004]为了解决现有技术的问题，本专利技术研究低密度聚乙烯(LDPE)是一种最普通的通用塑料，价格低廉，选择LDPE作为共混组分，利于降低成本，而且共混改性方式设备简单，操作简便，便于扩大产品市场实现工业化。
[0005]但是，聚合物大多是不相容的，因此简单地将两种聚合物共混很难得到性能较好的新材料。对于不相容的共混物，两相界面结合力差，容易导致宏观相分离。受到外力作用时，应力难以从基体传到分散相，共混物的性能往往较差。为了获得有实际价值的共混物，关键在于提高组分之间的相容性。通过对体系的形态控制和界面改性，提高相界面粘接力，促进相分散程度和防止分散相聚集，这对于制备出具有实用价值的新材料具有十分重要的意义。为了改善不相容共混物的性能，需要对共混物进行增容。增容作用有两方面涵义：一是使聚合物之间易于相互分散以得到宏观上均匀的共混产物；二是改善聚合物之间相界面的性能，增加相间的粘合力，从而使共聚物具有长期稳定的优良性能。本专利技术专利将从PLA共混改性出发，期望开发出一种同时具有生物降解性能和良好机械性能的新型通用降解塑料。
[0006]采用LDPE增韧PLA过程中，添加一定比例的有机改性纳米蒙脱土(nano
‑
OMMT)，成功改善了PLA/LDPE混合物的界面相容性，解决了LDPE/PLA两种材料分子链极性差异较大、相容性差的问题，制备出的混合材料拉伸性能、冲击性能、流变行为以及热性能，获得了极大的改观。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种聚乳酸/低密度聚乙烯(PLA/LDPE)共混物的配方：
[0009]聚乳酸(PLA)70～90份；
[0010]低密度聚乙烯(LDPE)为30～10份；
[0011]在聚乳酸(PLA)、低密度聚乙烯(LDPE)保证质量比之和为100份的基础上，加入2～4份的有机改性纳米蒙脱土。
[0012]具体的组份和质量份数见表1。
[0013]表1组份的具体情况
[0014][0015]根据目前聚乳酸(PLA)塑料的使用情况，用低密度聚乙烯(LDPE)对其单体共混进行改性，添加2份——4份的有机改性纳米蒙脱土(nano
‑
OMMT)，有助于降低分子链差异和相容性差的问题
[0016]本专利技术提供了一种聚乳酸/低密度聚乙烯(PLA/LDPE)共混物的制备方法：将PLA、低密度聚乙烯和Nano
‑
OMMT分别在70～80℃下，置于电热鼓风干燥箱中烘干，除去原料中的游离水和吸附水。按表1中物料配比，分别在双螺杆挤出机中进行混合制备混合材料体系，各段温度设置为170
‑
175
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180
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185
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185
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190
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190
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190℃，各段温度误差幅度
±
2℃；螺杆转速为90～110rpm，挤出造粒备用；将挤出造粒的物料注塑成拉伸、冲击标准样条，注塑成型。
[0017]优选置于电热鼓风干燥箱中烘干10～12个小时，
[0018]优选注塑成型温度为185～195℃。
[0019]本专利技术的效果说明如下：
[0020](1)适当比例的nano
‑
OMMT，可以有效提高PLA/LDPE混合物的界面相容性，LDPE分散相显著变小，在微观结构上，使得混合物相形态结构由半连续结构转变为“海
‑
岛”结构。
[0021](2)由于nano
‑
OMMT的插层作用，使得混合物的粘度、储能模量明显增大和松弛行为延长，混合物中PLA的结晶能力和热稳定性下降。
[0022](3)nano
‑
OMMT可以一定程度上提高PLA/LDPE混合物的韧性，nano
‑
OMMT混合物的断裂伸长率和冲击强度较未填充的共混物分别提高了约133％和136％。
附图说明
[0023]图1 PLA/LDPE复合材料的TG、DTG曲线(a)TG曲线 (b)DTG曲线
[0024]图2 PLA/LDPE/MMT复合材料的TG、DTG曲线(a)TG曲线 (b)DTG曲线
[0025]图3 PLA/LDPE/MMT复合材料的TG、DTG曲线(a)TG曲线 (b)DTG曲线
[0026]图4 PLA/LDPE/MMT复合材料的TG、DTG曲线(a)TG曲线 (b)DTG曲线
[0027]图5 PLA/LDPE复合材料的结晶和熔融曲线图(a)降温结晶曲线 (b)二次熔融曲线
[0028]图6 PLA/LDPE/MMT复合材料的结晶和熔融曲线图(a)降温结晶曲线 (b)二次熔融曲线
[0029]图7 PLA/LDPE/MMT复合材料的结晶和熔融曲线图(a)降温结晶曲线 (b)二次熔融曲线
[0030]图8 PLA/LDPE/MMT复合材料的结晶和熔融曲线图(a)降温结晶曲线 (b)二次熔融曲线
[0031]图9 PLA/LDPE复合材料的动态流变图(a)PLA/LDPE复合材料的复数黏度 (b)PLA/LDPE复合材料的动态模量 (c)PLA/LDPE复合材料的损耗因子图 (d)PLA/LDPE复合材料的Cole
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Cole图
[0032]图10 PLA/LDPE复合材料lgG'
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lgG"图
[0033]图11 PLA/LDPE/MMT复合材料的动态流变图(a)PLA/LDPE/MMT复合材料复数黏度 (b)PLA/LDPE/MMT复合材料动态模量 (c)PLA/LDPE/MMT复合材料损耗因子 (d)PLA/LDPE/M本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸/低密度聚乙烯共混物的配方，其特征是，组分和质量份数如下：聚乳酸
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70～90份；低密度聚乙烯
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30～10份；在聚乳酸、低密度聚乙烯质量比之和为100份的基础上，加入2～4份的有机改性纳米蒙脱土。2.如权利要求1所述的配方，其特征是，聚乳酸重均分子量17
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24万，分子量多分散指数1.5
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2.3。3.如权利要求1所述的配方，其特征是，低密度聚乙烯，重均分子量18
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20万，分子量多分散指数6.6
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7.7。4.一种聚乳酸/低密度聚乙烯共混物的制备方法，其特征是，将聚乳酸、低密度聚乙烯和Nano
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【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，赫婷婷，梁晓东，王天一，刘校培，李顺利，王汉清，张黎燕，
申请(专利权)人：河南机电职业学院，
类型：发明
国别省市：
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