【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料，具体地，涉及一种高强度可降解塑料及其制备方法。
技术介绍
1、生物降解塑料是一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌和藻类的作用而引起降解的塑料。生物降解塑料可以分为安全生物降解塑料和破坏性生物降解塑料，破坏性生物降解塑料主要包括淀粉改性聚乙烯等，但只能将大块的塑料降解成较小的塑料，塑料分子的成分并没有完全消失，降解程度有限；完全生物降解塑料主要由天然高分子或农副产品经微生物发酵或合成制得，包括pcl、pla、pbs和pha等。聚乳酸的生产过程低碳环保、污染少，成本比其他常见的可降解塑料低，因此被广泛应用。
2、目前，市场上的可降解塑料种类虽然繁多，但是通常存在以下缺陷：(1)传统的可降解塑料主要有生物降解塑料和光降解塑料，但光降解塑料需要加入光敏剂，且埋入土中就几乎难以降解，生物降解塑料主要是用淀粉或者聚乳酸制成，降解性能良好，但其热塑性能、拉伸性能和机械强度都较差，难以满足使用要求，因此在实际应用中受到限制；(2)传统的聚乳酸塑料具有低碳环保、污染少以及成本低等优点，但存在质地硬、相容性和韧性较差以及耐热性不好等缺点，所以需要生产一种不仅具有良好的机械强度、拉伸性能和热稳定性，而且具有较好的可降解性、韧性、和相容性以及生产成本较低的高强度可降解塑料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高强度可降解塑料及其制备方法，通过将环氧树脂与聚乳酸混合，制备环氧树脂-聚乳酸，环氧树脂增加了聚乳酸的机械性能和热稳定性，将马来酸酐接枝聚乳酸与环氧树
2、本专利技术要解决的技术问题：传统的可降解塑料主要有生物降解塑料和光降解塑料，但光降解塑料需要加入光敏剂，且埋入土中就几乎难以降解，生物降解塑料主要是用淀粉或者聚乳酸制成，降解性能良好，但其热塑性能、拉伸性能和机械强度都较差，难以满足使用要求，传统的聚乳酸塑料具有低碳环保、污染少以及成本低等优点，但存在质地硬、相容性和韧性较差以及耐热性不好等缺点，因此在实际应用中受到限制。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种高强度可降解塑料的制备方法，包括以下步骤：
5、a1:将环氧树脂与聚乳酸混合，制备环氧树脂-聚乳酸；
6、a2:将马来酸酐接枝聚乳酸与环氧树脂-聚乳酸混合，得到改性聚乳酸-马来酸酐；
7、a3:将3-氨基苯基硼酸接枝到改性聚乳酸-马来酸酐上，制备改性聚乳酸；
8、a4:将环氧化亚麻荠油接枝到改性聚乳酸上，得到高强度可降解塑料。
9、进一步地，步骤a1中，所述环氧树脂-聚乳酸包括以下步骤制得:
10、将聚乳酸颗粒在180℃和70rpm/min的速度下装入剪切混合器中，进行熔融混合3分钟，然后将环氧树脂加入剪切混合器中，进行熔融混合5分钟，得到环氧树脂-聚乳酸，其中，聚乳酸颗粒和环氧树脂的用量比为15-20g:1-3g。
11、进一步地，所述环氧树脂是一种双组分体系，缩水甘油封端双酚a环氧氯丙烷共聚物和双氰胺以1:1的摩尔比结合。
12、上述反应过程中，环氧树脂中具有环氧官能团和氨基基团，聚乳酸中具有羟基基团和羧基基团，环氧树脂中的氨基基团与聚乳酸中的羧基基团结合，将环氧树脂与聚乳酸结合在一起。
13、进一步地，步骤a2中，所述改性聚乳酸-马来酸酐包括以下步骤制得：
14、将聚乳酸颗粒在80℃下真空干燥6小时，然后将聚乳酸颗粒、马来酸酐和环氧树脂-聚乳酸在180℃和50rpm/min的速度下装入扭矩流变仪中，熔融反应7分钟后，并冷却至室温，得到改性聚乳酸-马来酸酐，其中，聚乳酸颗粒、马来酸酐和环氧树脂-聚乳酸的用量比为25-30g:8-10g:3-5g。
15、上述反应过程中，聚乳酸中具有甲基质子和亚甲基质子，可以与马来酸酐中的碳碳双键通过加成反应结合，将马来酸酐接枝到聚乳酸主链上，马来酸酐中的酸酐基团与环氧树脂-聚乳酸中的环氧官能团通过开环反应生成酯基，将马来酸酐接枝聚乳酸与环氧树脂-聚乳酸结合在一起。
16、进一步地，步骤a3中，所述改性聚乳酸包括以下步骤制得：
17、将改性聚乳酸-马来酸酐和3-氨基苯基硼酸在50℃下真空干燥18小时，然后将改性聚乳酸-马来酸酐在180℃和60rpm/min的速度下装入剪切混合器中，进行熔融反应4分钟，将3-氨基苯基硼酸加入剪切混合器中，继续反应8分钟后，并冷却至室温，得到改性聚乳酸，其中，改性聚乳酸-马来酸酐和3-氨基苯基硼酸的用量比为10-15g:25-30ml。
18、上述反应过程中，改性聚乳酸-马来酸酐上具有羟基基团和羧基基团，3-氨基苯基硼酸中具有硼酸基团和氨基基团，改性聚乳酸-马来酸酐中的羟基基团可以与3-氨基苯基硼酸中的硼酸基团反应生成硼酸酯，将3-氨基苯基硼酸与改性聚乳酸-马来酸酐结合在一起。
19、进一步地，步骤a4中，所述高强度可降解塑料包括以下步骤制得：
20、将邻苯二甲酸酐和甲基乙基酮混合，在室温下磁力搅拌1小时，然后加入环氧化亚麻荠油和1-甲基咪唑，继续搅拌30分钟，将混合物真空干燥24小时，再加入改性聚乳酸，在190℃和70rpm/min的速度下加入剪切混合器中，进行熔融反应10分钟，然后在190-200℃下装入双螺杆挤出机中，经挤出、造粒，在60-70℃下干燥10小时，制得直径为3mm的复合母粒，再经吹塑和压制成型，最后得到高强度可降解塑料，其中，邻苯二甲酸酐、甲基乙基酮、环氧化亚麻荠油、1-甲基咪唑和改性聚乳酸的用量比为4-6ml:2-3ml:10-15ml:1-2ml:20-25g。
21、上述反应过程中，环氧化亚麻荠油上具有环氧官能团，改性聚乳酸上具有羧基基团和氨基基团，环氧化亚麻荠油中的环氧官能团可以与改性聚乳酸中的羧基和氨基通过开环反应结合，将环氧化亚麻荠油接枝到改性聚乳酸上。
22、本专利技术的有益效果：
23、(1)本专利技术技术方案中，环氧树脂中具有环氧官能团和氨基基团，聚乳酸中具有羟基基团和羧基基团，环氧树脂中的氨基基团与聚乳酸中的羧基基团结合，将环氧树脂与聚乳酸结合在一起，制得环氧树脂-聚乳酸，环氧树脂增强了聚乳酸的机械强度、拉伸性能和热稳定性，同时增加了聚乳酸的相容性，聚乳酸中具有甲基质子和亚甲基质子，可以与马来酸酐中的碳碳双键通过加成反应结合，将马来酸酐接枝到聚乳酸主链上，马来酸酐中的酸酐基团与环氧树脂-聚乳酸中的环氧官能团通过开环反应生成酯基，将马来酸酐接枝聚乳酸与环氧树脂-聚乳酸结合在一起，得到改性聚乳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征在于，步骤A1中，所述环氧树脂-聚乳酸包括以下步骤制得:
3.根据权利要求2所述的一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征在于，聚乳酸颗粒和环氧树脂的用量比为15-20g:1-3g。
4.根据权利要求1所述的一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征在于，步骤A2中，所述改性聚乳酸-马来酸酐包括以下步骤制得：
5.根据权利要求4所述的一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征在于，聚乳酸颗粒、马来酸酐和环氧树脂-聚乳酸的用量比为25-30g:8-10g:3-5g。
6.根据权利要求1所述的一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征在于，步骤A3中，所述改性聚乳酸包括以下步骤制得：
7.根据权利要求6所述的一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征在于，改性聚乳酸-马来酸酐和3-氨基苯基硼酸的用量比为10-15g:25-30mL。
8.根据权利要求1所述的一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征
9.根据权利要求8所述的一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征在于，邻苯二甲酸酐、甲基乙基酮、环氧化亚麻荠油、1-甲基咪唑和改性聚乳酸的用量比为4-6mL:2-3mL:10-15mL:1-2mL:20-25g。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的高强度可降解塑料。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征在于，步骤a1中，所述环氧树脂-聚乳酸包括以下步骤制得:
3.根据权利要求2所述的一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征在于，聚乳酸颗粒和环氧树脂的用量比为15-20g:1-3g。
4.根据权利要求1所述的一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征在于，步骤a2中，所述改性聚乳酸-马来酸酐包括以下步骤制得：
5.根据权利要求4所述的一种高强度可降解塑料的制备方法，其特征在于，聚乳酸颗粒、马来酸酐和环氧树脂-聚乳酸的用量比为25-30g:8-10g:3-5g。
6.根据权利要求1所述的一种高强度...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜雯利，
申请(专利权)人：重庆骄龙化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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