System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种PLA基可生物降解的复合材料及其制备方法技术_技高网

一种PLA基可生物降解的复合材料及其制备方法技术

技术编号:42640428 阅读:37 留言:0更新日期:2024-09-06 01:37
本发明专利技术公开了PLA基复合材料技术领域的一种PLA基可生物降解的复合材料及其制备方法,所述制备方法包括如下步骤:S1、制备环氧化漆酚;S2、制备环氧扩链剂;S3、制备复合材料。本发明专利技术制备出的环氧化漆酚,这种改性增强了漆酚与聚乳酸基体的相容性,有助于改善PLA与增强材料之间的界面结合力;通过加入亚麻纤维提高了PLA基复合材料的刚性,通过天然纤维的引入增加了材料的生态友好性;环氧扩链剂的加入显著提高了复合材料的缺口冲击强度和拉伸强度,增强了材料的力学性能,尤其是在承受冲击负荷时的表现;本发明专利技术的PLA基可生物降解复合材料不仅保持了PLA的生物降解性和生物相容性,还通过增强和增韧改性,拓宽了其在高性能应用领域的潜在用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于pla基复合材料,尤其涉及一种pla基可生物降解的复合材料及其制备方法。


技术介绍

1、聚乳酸(pla)是一种由可再生资源如玉米淀粉、纤维素、甜菜等生物质原料生产的生物基高分子材料。pla以其良好的生物相容性、生物可降解性、以及对环境友好的特性(降解产物为二氧化碳和水)而受到重视。pla的力学性能优异,可以与传统的石油基塑料相媲美,因此在农业、食品包装、生物医用等领域有广泛应用。pla的原料乳酸根据光学异构分为l-乳酸和d-乳酸,而由乳酸脱水缩合而成的丙交酯根据手性可分为l-丙交酯、d-丙交酯和meso-丙交酯,进而影响最终聚合物的构型,包括左旋、右旋、内消旋和外消旋聚乳酸。

2、尽管pla的力学性能优异,但在某些应用中,如承受高负荷或冲击负荷时,其力学性能可能不足以满足要求。这限制了pla在高性能应用领域的使用。pla与其他材料的相容性问题,特别是与增强材料的结合力,可能导致复合材料的性能下降。pla基复合材料的缺口冲击强度和拉伸强度可能不足,特别是在需要承受较大冲击负荷的应用中。这些在复合材料的制备中都是个常见问题,需要通过改性来解决。


技术实现思路

1、针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本专利技术通过环氧化漆酚改善pla与增强材料之间的界面结合力,加入亚麻纤维和环氧扩链剂提高了复合材料的力学性能。

2、为了实现上述目的,采用了如下技术方案:本专利技术提供了一种pla基可生物降解的复合材料及其制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

<p>3、s1、制备环氧化漆酚:将漆酚、环氧氯丙烷和氢氧化钠加入到反应装置中,充分混合得到混合物,反应结束,通过蒸馏水涤洗反应物,以去除未反应的原料和杂质,通过分液分离出有机相,减压蒸除溶剂,得到环氧化漆酚;

4、s2、制备环氧扩链剂:将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和四氢呋喃加入到氮气气氛的反应装置中,将苯乙烯缓慢滴入反应体系,进行反应,反应结束后,抽真空,然后降至室温,滴入过量的无水乙醇,有沉淀析出,抽滤出固体,通过真空烘箱干燥,得到环氧扩链剂;

5、s3、制备复合材料:将环氧化漆酚、亚麻纤维、环氧扩链剂、聚乳酸在旋转流变仪中混合,进行反应,反应结束后切碎成小块,采用注塑机注塑成所述复合材料产品。

6、进一步地,所述步骤s1中漆酚、环氧氯丙烷和氢氧化钠的质量比为50-60:300-350:15-20。

7、进一步地,所述步骤s1的反应温度为80-100℃,反应时间为12-15h。

8、进一步地,所述步骤s2中甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、四氢呋喃和苯乙烯的质量比为16-18:25-30:50-80:8-15。

9、进一步地,所述步骤s2的反应温度为160-180℃,时间为6-8h。

10、进一步地,所述步骤s2中抽真空的真空度为-0.06mpa至-0.1mpa。

11、进一步地,所述步骤s3中环氧化漆酚、亚麻纤维、环氧扩链剂、聚乳酸的质量比为5-10:10-15:0.5-2:80-100。

12、进一步地,所述步骤s3的反应温度为160-180℃,反应时间为30-50min。

13、进一步地,所述步骤s3的注塑温度为200-250℃,注射压力为300-400bar,保压时间为5-10s,保压压力为300-350bar。

14、本专利技术的有益效果是:本专利技术通过环氧处理漆酚,制备出环氧化漆酚,这种改性增强了漆酚与聚乳酸基体的相容性,有助于改善pla与增强材料之间的界面结合力;通过加入亚麻纤维作为增强材料,不仅提高了pla基复合材料的刚性,还通过天然纤维的引入增加了材料的生态友好性;环氧扩链剂的加入显著提高了复合材料的缺口冲击强度和拉伸强度,增强了材料的力学性能,尤其是在承受冲击负荷时的表现;本专利技术的pla基可生物降解复合材料不仅保持了pla的生物降解性和生物相容性,还通过增强和增韧改性,拓宽了其在高性能应用领域的潜在用途。

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【技术保护点】

1.一种PLA基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种PLA基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中漆酚、环氧氯丙烷和氢氧化钠的质量比为50-60:300-350:15-20。

3.根据权利要求2所述的一种PLA基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S1的反应温度为80-100℃,反应时间为12-15h。

4.根据权利要求3所述的一种PLA基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、四氢呋喃和苯乙烯的质量比为16-18:25-30:50-80:8-15。

5.根据权利要求4所述的一种PLA基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S2的反应温度为160-180℃,时间为6-8h。

6.根据权利要求5所述的一种PLA基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中抽真空的真空度为-0.06Mpa至-0.1Mpa。

7.根据权利要求6所述的一种PLA基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中环氧化漆酚、亚麻纤维、环氧扩链剂、聚乳酸的质量比为5-10:10-15:0.5-2:80-100。

8.根据权利要求7所述的一种PLA基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S3的反应温度为160-180℃,反应时间为30-50min。

9.根据权利要求8所述的一种PLA基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S3的注塑温度为200-250℃,注射压力为300-400bar,保压时间为5-10s,保压压力为300-350bar。

10.一种根据权利要求9所述的PLA基可生物降解的复合材料,其特征在于:根据权利要求1-9中任意一项所述的制备方制备得到。

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【技术特征摘要】

1.一种pla基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种pla基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s1中漆酚、环氧氯丙烷和氢氧化钠的质量比为50-60:300-350:15-20。

3.根据权利要求2所述的一种pla基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s1的反应温度为80-100℃,反应时间为12-15h。

4.根据权利要求3所述的一种pla基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s2中甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、四氢呋喃和苯乙烯的质量比为16-18:25-30:50-80:8-15。

5.根据权利要求4所述的一种pla基可生物降解的复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s2的反应温度为160-180℃,时间为6-8h。

6.根据权利要求5所述的一种pla基...

【专利技术属性】
技术研发人员:饶君豪
申请(专利权)人:昕亮科技深圳有限公司
类型:发明
国别省市:

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