【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种降解材料及其制备方法，尤其涉及一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、通用塑料的广泛使用带来了大量的废弃物，这些废弃物分解的速度特别慢，彻底分解需要数十年甚至数百年的时间，从而对土壤造成了负担，也对海洋生物的生存造成了严重的威胁。因此，全降解高分子材料取代通用塑料成为目前发展的趋势。其中，聚乳酸（pla）是一种可生物降解的脂肪族热塑性聚酯材料，来源于可再生植物资源。它具有良好的刚性、透明性、生物相容性和生物降解性等，但其也存在韧性较差的缺陷。
2、为了解决该问题，可将其与聚碳酸亚丙酯（ppc）共混，ppc是由co2和环氧丙烷共聚而成的一种生物降解性树脂，有助于抑制白色污染的问题，它具有高延展性、高阻隔性、高透明性、完全生物降解等优点，共混后可得到综合性能优异的复合材料。本专利技术将pla作为基体，马来酸酐封端的ppc及相容剂进行熔融共混，得到的pla基复合材料力学性能大幅度提高，同时也解决了增韧剂从制品中向外迁移的问题。
3、公开专利号cn 113402868 a公开了一种超支化聚酯改性聚乳酸/聚碳酸亚丙酯复合材料的制备方法。选用的相容剂超支化聚酯具有高度支化的链结构，支化链可与pla、ppc发生酯交换反应，形成一种支化链上同时具有pla、ppc链结构的新型超支化聚酯。所得到的pla/ppc复合材料具有优异的刚性和热变形温度，但其韧性较差，断裂伸长率相对于原pla/ppc复合材料仅提高2.1%。
4、公开专利号cn 103254596 a公开了
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料及其制备方法，本专利技术通过加入相容剂来改善pla与ppc的相容性，从而获得优异的力学性能和光学性能。该方法制得复合材料具有优异的力学性能、光学性能且能够完全生物降解；所采用的相容剂，其价格低廉、安全环保，能够有效改善pla与ppc的相容性，所制备的复合材料具有优异的力学性能和光学性能，经济效益突出，易于大规模生产。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料，包括基础料和添加剂，所述基础料包括pla和ppc，按一定的质量比，pla为连续相，添加量为50-90份；ppc为分散相，添加量为10-50份。所述添加剂包括相容剂、抗氧剂、纳米粒子和引发剂。其特征在于：按一定的质量比，相容剂的添加量为1-12份；抗氧剂的添加量为0.1-0.3份；纳米粒子的添加量为1-3份；引发剂的添加量为0.1-0.3份。
4、所述一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料，所述pla重均分子量为150000～250000g/mol，涉及到的pla种类为plla、pdla、pldla，可选用如下牌号的至少一种：natureworkpla-4032d、mofeoeuoepla-tm100b、海正生物pla-revode190。
5、所述一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料，所述ppc重均分子量为150000～250000g/mol，为市购产品，品牌为中国博达东方新化学公司，牌号为bd-211。
6、所述一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料，所述的相容剂为衣康酸二甲酯（dmi）、衣康酸二丁酯（dbi）、4，4-二甲苯基甲烷二异氰酸酯（4，4’-mdi）、三苯基甲烷四异氰酸酯(dtti)中的一种或几种。
7、所述一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料，所述的抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、2，2’-硫代双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或几种。
8、所述一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料，所述所用到的引发剂为过氧化二异丙苯（dcp）、过氧化二苯甲酰(bpo)、过氧化二叔丁基（dtbp）中的一种或几种。
9、所述一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料，所述所用到的纳米粒子为二氧化硅(纳米sio2)、碳酸钙（caco3）、滑石粉（talc）、蒙脱土(mmt)、石墨烯（go）中的一种或几种。
10、一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料制备方法，所述方法包括以下制备步骤：
11、（1）ppc-ma的制备：将ppc与马来酸酐（mah）按质量比99：1混合均匀后，使用双螺杆挤出机中进行熔融共混。
12、（2）将在真空烘箱中干燥后的pla粒料、马来酸酐封端后的ppc粒料、引发剂、相容剂、纳米粒子、抗氧剂混合均匀后倒入双螺杆挤出机中进行熔融共混，制备一系列的含有不同相容剂含量的pla/ppc共混物。
13、所述一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料制备方法，步骤（1）所述的双螺杆挤出机的温度设定为100-150℃，转速为30-70r/min，混炼时间为5-8min。
14、所述一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料制备方法，步骤（2）所述的双螺杆挤出机的温度设定为150-200℃，转速为30-70r/min，混炼时间为5-8min。
15、本专利技术的具体优点为：
16、本专利技术解决传统聚乳酸脆性大、断裂伸长率低等问题，将ppc作为增韧剂与pla进行熔融共混。本专利技术所选用的原料均为完全生物可降解原料，可以缓解白色污染和温室效应问题，加入相容剂后可以有效的改善pla与ppc的相容性，所组成的复合材料具有优异的力学性能和光学性能。
17、本专利技术工艺流程简单，易于实施，可操作性强，适合大规模生产，具有良好的经济效益，拓宽了pla复合材料的应用领域。
18、实施方式
19、下面通过具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步的解释说明，但本专利技术并不限于这些实施。
20、比较例1
21、聚乳酸：85份
22、聚碳酸亚丙酯：15份
23、封端剂：1份
24、引发剂：0.15份
25、抗氧剂：0.15份
26、（1）封端ppc：将ppc与mah按质量比99：1放入双螺杆挤出机中，挤出机中ⅰ区、ⅱ区、ⅲ区、ⅳ区、ⅴ区、ⅵ区机头的温度分别设定为125℃、130℃、130℃、130℃、130℃、130℃、130℃，螺杆转速为70r/min，喂料速度为8.0r/min。挤出共混物样条在水中冷却后造粒，置于60℃真空烘箱中干燥12h。
27、（2）制备共混物：将pla、ppc、引发剂、抗氧剂加入到双螺杆挤出机中进行熔本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可完全生物降解的PLA/PPC复合材料，包括基础料和添加剂，其特征在于，所述基础料包括PLA和PPC，按质量比，PLA为连续相，添加量为50-90份；PPC为分散相，添加量为10-50份；所述添加剂包括相容剂、抗氧剂、纳米粒子和引发剂；按质量比，相容剂的添加量为1-12份；抗氧剂的添加量为0.1-0.3份；纳米粒子的添加量为1-3份；引发剂的添加量为0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述一种可完全生物降解的PLA/PPC复合材料，其特征在于，所述PLA重均分子量为150000～250000g/mol，涉及到的PLA种类为PLLA、PDLA、PLDLA，选用如下牌号的至少一种：NatureWorkPLA-4032D、MofeoEuoePLA-TM100B、海正生物PLA-REVODE190。
3.根据权利要求1所述一种可完全生物降解的PLA/PPC复合材料，其特征在于，所述PPC重均分子量为150000～250000g/mol，为市购产品。
4.根据权利要求1所述一种可完全生物降解的PLA/PPC复合材料，其特征在于，所述的相容剂为衣
5.根据权利要求1所述一种可完全生物降解的PLA/PPC复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、2，2’-硫代双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述一种可完全生物降解的PLA/PPC复合材料，其特征在于，所用的引发剂为过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化二苯甲酰(BPO)、过氧化二叔丁基（DTBP）中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述一种可完全生物降解的PLA/PPC复合材料，其特征在于，所用的纳米粒子为二氧化硅(纳米SiO2)、碳酸钙（CaCO3）、滑石粉（Talc）、蒙脱土(MMT)、石墨烯（GO）中的一种或几种。
8.一种可完全生物降解的PLA/PPC复合材料制备方法，其特征在于，所述方法包括以下制备步骤：
9.根据权利要求8所述一种可完全生物降解的PLA/PPC复合材料制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的双螺杆挤出机的温度设定为100-150℃，转速为30-70r/min，混炼时间为5-8min。
10.根据权利要求8所述一种可完全生物降解的PLA/PPC复合材料制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的双螺杆挤出机的温度设定为150-200℃，转速为30-70r/min，混炼时间为5-8min。
...【技术特征摘要】
1.一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料，包括基础料和添加剂，其特征在于，所述基础料包括pla和ppc，按质量比，pla为连续相，添加量为50-90份；ppc为分散相，添加量为10-50份；所述添加剂包括相容剂、抗氧剂、纳米粒子和引发剂；按质量比，相容剂的添加量为1-12份；抗氧剂的添加量为0.1-0.3份；纳米粒子的添加量为1-3份；引发剂的添加量为0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料，其特征在于，所述pla重均分子量为150000～250000g/mol，涉及到的pla种类为plla、pdla、pldla，选用如下牌号的至少一种：natureworkpla-4032d、mofeoeuoepla-tm100b、海正生物pla-revode190。
3.根据权利要求1所述一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料，其特征在于，所述ppc重均分子量为150000～250000g/mol，为市购产品。
4.根据权利要求1所述一种可完全生物降解的pla/ppc复合材料，其特征在于，所述的相容剂为衣康酸二甲酯（dmi）、衣康酸二丁酯（dbi）、4，4-二甲苯基甲烷二异氰酸酯（4，4’-mdi）、三苯基甲烷四异氰酸酯(dtti)中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述一种可完全生...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋立新，王香懿，耿喜亮，黄江婷，徐征，吕昂，高光旭，王元霞，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：发明
国别省市：
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