【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料，尤其是涉及一种聚乳酸复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，一次性电子烟在全世界畅销，作为即抛型快消品，一次性电子烟带来了许多塑料污染以及金属污染。因此，生物降解材料在电子烟行业出现了研发热潮。
2、聚乳酸(pla)作为一种可由玉米、淀粉等可再生生物质资源生产的生物基聚酯高分子材料，近年来受到广泛的关注。pla材料相较于传统塑料不仅可以减少石油的开采量，而且还可以在微生物、酸碱等自然环境中，通过化学水解和酶催化降解为co2和水。同时，pla的降解产物又可通过植物光合作用转化为淀粉，整个过程是可循环的。但是，pla热变形温度较低，脆韧性差，抗冲击性差，易老化也极易燃烧，这大大限制了pla在电子烟领域的应用。此外，有研究表明pla材料必须回收通过工业堆肥长时间处理才能降解，这需要一定的时间和空间来堆放降解。现阶段很多商家都使用pla材料与其他工程塑料共混改性，但以pla生物降解材料为噱头，导致所使用的pla材料里面会有部分不可降解，在进行堆肥降解处理时，不可降解部分会转化为塑料微珠，进入大气海洋，进而影响人类健康。
3、因此，开发一种稳态化循环用于电子烟外壳且可完全生物降解的pla改性材料具有重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术第一方面提出一种聚乳酸复合材料，能够用于电子烟外壳且可完全生物降解。
2、本专利技术第二方面还提供一种聚乳酸复合材料的制备方法
3、本专利技术第三方面还提供一种聚乳酸复合材料的重复加工方法。
4、本专利技术第四方面还提供一种聚乳酸复合材料的应用。
5、根据本专利技术的第一方面实施例提供的聚乳酸复合材料，包括扩链聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯聚合物、改性竹粉和助剂；
6、以扩链聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯聚合物的100重量份计；所述改性竹粉的含量为5～20份；所述助剂的含量为0.2～10份；
7、其中，所述扩链聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯聚合物为扩链聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯在相容剂中反应而得；
8、所述扩链聚乳酸为聚乳酸母粒在扩链剂中反应而得。
9、根据本专利技术实施例的聚乳酸复合材料，至少具有如下有益效果：
10、本专利技术的聚乳酸复合材料具有热变形温度高、抗冲击性能好，使其能够用于制备电子烟外壳，并且在多次回收采用本专利技术的聚乳酸复合材料的制备的电子烟外壳后进行重复加工依旧可稳定地用于电子烟外壳，具有好的可重复加工性能。多次加工循环使用后，通过回收堆肥处理可完全降解转化为co2和水。
11、根据本专利技术的一些实施例，以扩链聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯聚合物的100重量份计，所述聚丁二酸丁二醇酯的含量为5～40份。
12、根据本专利技术的一些实施例，以扩链聚乳酸的100重量份计，所述聚乳酸母粒的含量为50～75份。
13、根据本专利技术的一些实施例，所述扩链剂包括二异氰酸酯、二噁唑啉、均苯四甲酸二酐二环氧化物、1,3-丁二烯二环氧化物、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(1,3-pbo)二酐、1,6-六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。
14、根据本专利技术的一些实施例，所述改性竹粉的制备原料包括竹粉、硅烷偶联剂和乙醇。
15、根据本专利技术的一些实施例，所述竹粉、硅烷偶联剂和乙醇的质量比为1：(0.2～0.8)：(2～7)。
16、根据本专利技术的一些实施例，所述改性竹粉通过如下方法制备：
17、将竹粉、硅烷偶联剂和乙醇在20℃～50℃超声混合震荡2h～5h后，干燥即得。
18、根据本专利技术的一些实施例，所述相容剂包括马来酸酐、甲基二苯基二异氰酸酯(mdi)、赖氨酸三异氰酸酯(lti)、赖氨酸二异氰酸酯(ldi)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)中的至少一种。
19、根据本专利技术的一些实施例，所述助剂包括抗氧化剂和/或抗水解剂。
20、根据本专利技术的一些实施例，所述抗氧化剂包括1010型抗氧化剂、1098型抗氧化剂、168型抗氧化剂、626型抗氧化剂中的至少一种。
21、根据本专利技术的一些实施例，所述抗水解剂主要成分为单体型(聚合型)碳化二亚胺、异氰酸酯类化合物、噁唑啉类化合物、环氧化合物中的至少一种。
22、根据本专利技术的第二方面实施例提供的聚乳酸复合材料的制备方法，包括如下步骤：
23、s1、将聚乳酸母粒和扩链剂进行熔融共混反应，挤出，得到扩链聚乳酸；
24、s2、将干燥后的扩链聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯和相容剂混合搅拌、熔融、挤出、造粒，得到扩链聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯聚合物；
25、s3、将扩链聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯聚合物、改性竹粉和助剂混合，熔融、挤出、造粒，即得。
26、根据本专利技术实施例的聚乳酸复合材料的制备方法，至少具有如下有益效果：
27、本专利技术首先将聚乳酸母粒和扩链剂熔融共混反应，增加聚乳酸的分子量，提高聚乳酸的力学性能，再与聚丁二酸丁二醇酯熔融挤出造粒，得到扩链聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯聚合物，再将扩链聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯聚合物与改性竹粉等其它助剂混合熔融挤出造粒，即得，使得制备的聚乳酸复合材料具有热变形温度高、抗冲击性能好、循环几次性能不下降等优点。
28、根据本专利技术的一些实施例，步骤s1中，所述熔融反应的温度为170℃～190℃。
29、根据本专利技术的一些实施例，步骤s2中，所述熔融的温度为90℃～110℃。
30、根据本专利技术的一些实施例，步骤s2中，所述搅拌的转速为500～700r/min。
31、根据本专利技术的一些实施例，步骤s3中，所述熔融的温度为90℃～110℃。
32、根据本专利技术的一些实施例，步骤s3中，所述搅拌的转速为500～700r/min。
33、本专利技术第三方面提供一种利用本专利技术任一项所述的聚乳酸复合材料进行重复加工的方法，将所述聚乳酸复合材料回收料与所述聚乳酸复合材料新料按照质量比1～3：7～9进行混合、熔融，即得。
34、本专利技术第四方面提供上述所述的聚乳酸复合材料在制备电子烟外壳中的应用。
35、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。
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1.一种聚乳酸复合材料，其特征在于，所述聚乳酸复合材料包括扩链聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯聚合物、改性竹粉和助剂；
2.根据权利要求1所述的聚乳酸复合材料，其特征在于，所述扩链剂包括二异氰酸酯、二噁唑啉、均苯四甲酸二酐二环氧化物、1,3-丁二烯二环氧化物、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(1,3-PBO)二酐、1,6-六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的聚乳酸复合材料，其特征在于，所述改性竹粉的制备原料包括竹粉、硅烷偶联剂和乙醇。
4.根据权利要求3所述的聚乳酸复合材料，所述竹粉、硅烷偶联剂和乙醇的质量比为1：(0.2～0.8)：(2～7)。
5.根据权利要求1或4所述的聚乳酸复合材料，其特征在于，所述改性竹粉通过如下方法制备：
6.根据权利要求1所述的聚乳酸复合材料，其特征在于，所述相容剂包括马来酸酐、甲基二苯基二异氰酸酯、赖氨酸三异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的聚乳酸复合材料，其特征在于，所述助剂包括抗氧化剂和/或抗水解剂。<...
【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸复合材料，其特征在于，所述聚乳酸复合材料包括扩链聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯聚合物、改性竹粉和助剂；
2.根据权利要求1所述的聚乳酸复合材料，其特征在于，所述扩链剂包括二异氰酸酯、二噁唑啉、均苯四甲酸二酐二环氧化物、1,3-丁二烯二环氧化物、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(1,3-pbo)二酐、1,6-六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的聚乳酸复合材料，其特征在于，所述改性竹粉的制备原料包括竹粉、硅烷偶联剂和乙醇。
4.根据权利要求3所述的聚乳酸复合材料，所述竹粉、硅烷偶联剂和乙醇的质量比为1：(0.2～0.8)：(2～7)。
5.根据权利要求1或4所述的聚乳酸复合材料，其特征在于，所述改性竹...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯守山，陈瑶，
申请(专利权)人：深圳市汉清达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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