一种轻质聚乳酸材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种轻质聚乳酸材料及其制备方法，以质量份数计，包括以下原料：聚乳酸65

【技术实现步骤摘要】
一种轻质聚乳酸材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚乳酸材料领域，特别涉及一种轻质聚乳酸材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚乳酸是通过淀粉发酵生成乳酸，再由乳酸合成丙交酯，最后由丙交酯开环聚合生成聚乳酸。聚乳酸具有可生物降解，低碳排放，环境友好，无毒，抑菌，易加工，强度高等优点，但聚乳酸同时也具有熔体强度低、发泡困难等特点，限制了聚乳酸在轻量化方向的应用。

技术实现思路

[0003]针对现有技术，本专利技术开发了一种轻质聚乳酸材料及其制备方法，可以提高聚乳酸的发泡率、降低材料的比重、减轻聚乳酸制品的重量，制备得到的轻质聚乳酸材料具有发泡高，轻量化，韧性好的特点。
[0004]基于此，本专利技术提供了一种轻质聚乳酸材料，以质量份数计，包括以下原料：聚乳酸65
‑
90份、乙烯
‑
丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5
‑
30份、成核剂0.1
‑
5份、扩链剂0.1
‑
0.5份、发泡剂1.01
‑
7.1份、润滑剂0.1
‑
1份、抗氧化剂0.1
‑
1份。
[0005]进一步地，所述成核剂为癸二酸二苯基二酰肼。
[0006]进一步地，所述扩链剂为苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
[0007]进一步地，所述发泡剂包括偶氮二甲酰胺和热膨胀型微球发泡剂中的至少一种。
[0008]进一步地，所述偶氮二甲酰胺与所述热膨胀型微球发泡剂的质量比为(0.01
‑
0.1):(1
‑
7)。
[0009]进一步地，所述热膨胀型微球发泡剂的外壳为聚丙烯酸，内核为烷烃类气体。
[0010]进一步地，所述烷烃类气体为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷中的至少一种。
[0011]进一步地，所述润滑剂为硬酯酸镁。
[0012]进一步地，所述抗氧化剂为抗氧剂1010。
[0013]本专利技术的第二目的是提供上述轻质聚乳酸材料的制备方法，至少包括以下步骤，
[0014]S1、取聚乳酸、乙烯
‑
丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物加入拌桶中，搅拌2
‑
3min；之后向拌桶中加入成核剂、扩链剂、润滑剂、抗氧化剂、偶氮二甲酰胺，搅拌2
‑
3min；待混合均匀后，向拌桶中加入热膨胀型微球发泡剂，低速混拌5
‑
7min，得到预混料；
[0015]S2、挤出机从喂料段到机头的温度依次为90℃、110℃、130℃、145℃、145℃、150℃、150℃、150℃，喂料频率为20
‑
24Hz，挤出速度为350
‑
400rpm，将所述预混料经过挤出机熔融挤出后，切粒，得到所述轻质聚乳酸材料。
[0016]优选的，喂料频率为20Hz，挤出速度为350rpm。
[0017]进一步地，所述轻质聚乳酸材料需要进行干燥处理，干燥后的所述轻质聚乳酸材料的含水量小于800PPM。
[0018]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]1、本专利技术制备得到的轻质聚乳酸材料与纯的聚乳酸材料相比，具有更大的发泡效率，同时两种发泡剂(偶氮二甲酰胺的分解温度200℃，热膨胀型微球发泡剂的发泡起始温度180
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190℃，最大膨胀温度220
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240℃)为材料提供了不同温度下发泡倍率可控的条件。
[0020]2、本专利技术采用聚乳酸与乙烯
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丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物共混的方式，提高了聚乳酸的熔体强度，解决了单一使用扩链剂增加分子链的交联程度，从而导致聚乳酸熔体强度不稳定、效果不佳、材料高倍发泡效率较低的问题。
[0021]3、本专利技术制备得到的轻质聚乳酸材料可根据温度的变化和挤出量控制发泡倍率，适合不同产品对不同轻量化的需求。
[0022]4、乙烯
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丙烯酸甲酯
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甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物加入聚乳酸中，可以提高聚乳酸的熔体强度、且有利于发泡；同时，扩链剂阻止了在加工过程中聚乳酸分子链的水解。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值
±
标准差。
[0025]另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0026]实施例1
[0027]S1、取聚乳酸(PLA)、乙烯
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丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(AX8900)加入拌桶中，搅拌2min；之后向拌桶中加入成核剂、扩链剂、润滑剂、抗氧化剂、偶氮二甲酰胺，搅拌2min；待混合均匀后，向拌桶中加入热膨胀型微球发泡剂，低速混拌5min，得到预混料；
[0028]S2、挤出机从喂料段到机头的温度依次为90℃、110℃、130℃、145℃、145℃、150℃、150℃、150℃，喂料频率为20Hz，挤出速度为350rpm，将预混料经过挤出机熔融挤出后，切粒，得到轻质聚乳酸材料；
[0029]S3、将步骤S2得到的轻质聚乳酸材料在温度为75℃条件下干燥10h，干燥后的轻质聚乳酸材料的含水量小于800PPM。
[0030]其中，成核剂为癸二酸二苯基二酰肼；扩链剂为苯乙烯
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甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物；热膨胀型微球发泡剂的外壳为聚丙烯酸，内核为乙烷；润滑剂为硬酯酸镁；抗氧化剂为抗氧剂1010。
[0031]实施例2
‑
5、对比例1
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3与实施例1的区别在于，轻质聚乳酸材料的原料及其用量不同；以质量份数计，具体原料及其用量如表1所示。
[0032]表1
[0033] PLAAX8900发泡剂A发泡剂B成核剂扩链剂润滑剂抗氧化剂对比例188.710000.30.50.30.2对比例283.715000.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质聚乳酸材料，其特征在于，以质量份数计，包括以下原料：聚乳酸65
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90份、乙烯
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丙烯酸甲酯
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甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5
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30份、成核剂0.1
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5份、扩链剂0.1
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0.5份、发泡剂1.01
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7.1份、润滑剂0.1
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1份、抗氧化剂0.1
‑
1份。2.根据权利要求1所述的一种轻质聚乳酸材料，其特征在于：所述成核剂为癸二酸二苯基二酰肼。3.根据权利要求1所述的一种轻质聚乳酸材料，其特征在于：所述扩链剂为苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。4.根据权利要求1所述的一种轻质聚乳酸材料，其特征在于：所述发泡剂包括偶氮二甲酰胺和热膨胀型微球发泡剂中的至少一种。5.根据权利要求4所述的一种轻质聚乳酸材料，其特征在于：所述偶氮二甲酰胺与所述热膨胀型微球发泡剂的质量比为(0.01
‑
0.1):(1
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7)。6.根据权利要求4所述的一种轻质聚乳酸材料，其特征在于：所述热膨胀型微球发泡剂的外壳为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭海涛，胡志刚，
申请(专利权)人：广东银禧科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：