一种PLA廉价化母料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种PLA廉价化母料及其制备方法，属于高分子材料技术领域，包括该母料的原料组成按照重量份比例如下：载体生物基及生物可降解塑料：100

【技术实现步骤摘要】
一种PLA廉价化母料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种PLA廉价化母料及其制备方法，属于高分子材料


技术介绍

[0002]随着石油资源的日益消耗以及传统塑料导致的“白色污染”对环境造成的危害加深，以“绿色环保”为特色的聚乳酸正迎来极好的发展机遇。生物可降解塑料根据来源可以分为两大类，一类为来源为生物质或生物质发酵的可降解塑料，如聚丙交酯（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHAs）、纤维素、淀粉等；另一类为来源于化石资源，如聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）以及共聚酯等。
[0003]PLA是以乳酸为原料聚合而成的聚酯类聚合物，是一种能真正达到生态和经济双重效应的生物环保材料，是近年来开发研究最活跃、发展速度最快的生物降解塑料。PLA有良好的抗溶剂性与热稳定性，可用于多种方式加工，如挤压，纺丝，双轴拉伸，注射吹塑。此外，PLA还具有无毒、无刺激性、强度高、易加工成型以及优异的生物相容性等特点。
[0004]随着塑料工业的发展和技术的进步，母料的使用简化了配料复杂的程序，颗粒化使计量更加方便；减少了生产过程中的粉尘污染，提高了改性工作环境；母料结构不仅提高了加工性，又利于各组分充分分散均匀。PLA作为一种全生物可降解塑料，目前被广泛应用于一次餐盒以及其他各种食品、材料外包装材料；在生物医用材料中可用于医用缝合线、药物控释载体，骨科内固定材料、组织工程支架等并且制品在使用后可生物降解。
[0005]此外PLA售价较高，都在3万/吨以上，而填料售价在2千/吨左右。其廉价化利用主要通过高填充填料的方式来解决，不仅可以降低成本，还可以获得性能较好的薄膜材料。填料主要以无机粉体为主，包括碳酸钙、滑石粉、云母、蒙脱土、硫酸钡、玻璃纤维等球状或者纤维状填充材料。此类成核剂特点是来源广泛、价廉易得，但其缺点也很突出，成核效果受粉体的粒径、分散性及添加量等因素制约，难以达到理想的使用效果，而且该类成核剂与PLA基体树脂相容性较差，对PLA制品的透明性、光泽度及强度都有很大影响。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种能够极大的消除团聚，改善填料与可降解树脂的相容性，提高其在树脂中分散性的PLA廉价化母料及其制备方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为一种PLA廉价化母料及其制备方法，该母料的原料组成按照重量份比例如下：载体生物基及生物可降解塑料：100
‑
150份；抗氧剂：0.1
‑
1份；无机活化填料：40
‑
80份；润滑剂：0.8
‑
2份；扩链剂：0.3
‑
1份；偶联剂：0.1
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0.8份；熔体增强剂：0.1
‑
0.3份；成核剂：0.1
‑
0.8份；得到的廉价化母料进行相容性、流动性能、加工稳定性、力学性能测试，得到生物分解率≥60%，到降解塑料的有机成分≥51%，成本不高于纯降解制品成本的85%，力学性能力学性能≥初始值80%。
[0008]优选的，所述载体生物基及生物可降解塑料为聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯（PBAT）、聚乳酸（PLA）、聚碳酸亚丙酯（PPC）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚对苯二甲酸乙二醇
酯（PET）的一种或多种的混合物。
[0009]优选的，所述偶联剂为长碳链脂肪酸盐、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、木质素偶联剂、锡偶联剂。
[0010]优选的，所述无机活化填料采用乙醇、十二烷基苯磺酸钠与无机填料按照50:1:9比例加入反应釜混合均匀，然后升温至95℃保持30min，冷却至室温后析出过滤，滤饼在小于80℃下真空干燥1小时，得到无机活化填料；所述无机填料为活化滑石粉、淀粉、二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、硬脂酸钾、硬脂酸钠、氢氧化铝、氢氧化镁、硅酸钙、蒙脱土、玻璃纤维等中的一种或多种。
[0011]优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂215和抗氧剂1076中的一种或者多种。
[0012]优选的，所述扩链剂为KL
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E4370、KL
‑
E4370B中的一种或多种。
[0013]优选的，所述熔体增强剂为丙烯酸酯类熔体增强剂；所述润滑剂为硬脂酸钙，硬脂酸锌，硬脂酸钡，山梨醇等中的一种或多种；所述成核剂为癸二酸二苯基二酰肼类、己二酸二苯基二酰肼类、均苯三甲酰胺类成核剂中的一种或多种。
[0014]一种PBAT廉价化母料的制备方法，其特征在于：a、将生物基及生物可降解塑料在烘箱中65℃干燥8
‑
24小时；b、将无机活化填料、偶联剂在90
‑
100℃高速搅拌，消除团聚，改善相容性及分散性；c、将生物基及生物可降解塑料、白油、步骤（b）所得混合物、润滑剂、扩链剂、抗氧剂进行充分混合；d、将步骤（c）所得混合物投入挤出机在190
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205℃，400rpm转速下熔融、挤出、造粒；e、将步骤（d）所得母料烘箱65℃干燥8h。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：本专利技术采用复合偶联剂，极大的消除团聚，改善填料与可降解树脂的相容性，提高其在树脂中的分散性。通过使用复合偶联剂在90
‑
100℃之间高速搅拌下活化滑石粉、碳酸钙或淀粉等填料使其在PLA树脂体系中不产生团聚，分散性更好，在保证性能的同时，制备廉价化母料。
实施方式
[0016]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0017]一种PLA廉价化母料及其制备方法，该母料的原料组成按照重量份比例如下：载体生物基及生物可降解塑料：100
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150份；抗氧剂：0.1
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1份；无机活化填料：40
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80份；润滑剂：0.8
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2份；扩链剂：0.3
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1份；偶联剂：0.1
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0.8份；熔体增强剂：0.1
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0.3份；成核剂：0.1
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0.8份；得到的廉价化母料进行相容性、流动性能、加工稳定性、力学性能测试，得到生物分解率≥60%，到降解塑料的有机成分≥51%，成本不高于纯降解制品成本的85%，力学性能力学性能≥初始值80%。载体生物基及生物可降解塑料为聚对苯二甲酸
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己二酸丁二醇酯（PBAT）、聚乳酸（PLA）、聚碳酸亚丙酯（PPC）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）
的一种或多种的混合物。偶联剂为长碳链脂肪酸盐、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、木质素偶联剂、锡偶联剂。无机活化填料采用乙醇、十二烷基苯磺酸钠与无机填料按照50:1:9比例加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PLA廉价化母料及其制备方法，其特征在于：该母料的原料组成按照重量份比例如下：载体生物基及生物可降解塑料：100
‑
150份；抗氧剂：0.1
‑
1份；无机活化填料：40
‑
80份；润滑剂：0.8
‑
2份；扩链剂：0.3
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1份；偶联剂：0.1
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0.8份；熔体增强剂：0.1
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0.3份；成核剂：0.1
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0.8份；得到的廉价化母料进行相容性、流动性能、加工稳定性、力学性能测试，得到生物分解率≥60%，到降解塑料的有机成分≥51%，成本不高于纯降解制品成本的85%，力学性能力学性能≥初始值80%。2.根据权利要求1所述的一种PLA廉价化母料及其制备方法，其特征在于：所述载体生物基及生物可降解塑料为聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯的一种或多种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种PLA廉价化母料及其制备方法，其特征在于：所述偶联剂为长碳链脂肪酸盐、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、木质素偶联剂、锡偶联剂。4.根据权利要求1所述的一种PLA廉价化母料及其制备方法，其特征在于：所述无机活化填料采用乙醇、十二烷基苯磺酸钠与无机填料按照50:1:9比例加入反应釜混合均匀，然后升温至95℃保持30min，冷却至室温后析出过滤，滤饼在小于80℃下真空干...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晨，张鸿宇，李向阳，王凯，王晶，张咪，吕伯璋，杨树竹，王冉，林福华，刘凤玉，陆朝阳，钟艳文，李少阳，毛晨曦，张建军，王克智，
申请(专利权)人：山西省化工研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：