本发明专利技术提供了一种聚乳酸材料组合物、聚乳酸材料及其制备方法。该聚乳酸材料组合物包括聚合物基体和相容剂，所述聚合物基体由聚乳酸和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物组成，所述相容剂选自马来酸酐接枝的聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯接枝马来酸酐或乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。通过该组合物制备得到的聚乳酸材料具有良好的力学性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
目前，工业应用的乳酸生产方法都是采用淀粉含量较高的农副产品，如大米、薯干、玉米和米糠等为原料，通过糊化、糖化、接种、发酵、沉淀、结晶、酸解、浓缩等工艺生产出乳酸。在上述工序中，发酵是至关重要的一步。在发酵工序中，向经过糊化和糖化处理的农副产品中加入菌种，进行发酵，生成乳酸。但是，经乳酸菌发酵生成乳酸是一个可逆过程，随着生成的乳酸不断增加，发酵过程趋于平衡，发酵会变得缓慢，直至停止。为提高乳酸产量，通常向发酵液中加入碳酸钙消耗掉发酵过程中生成的乳酸，使其生成乳酸钙，降低发酵液中乳酸的含量，从而使得发酵继续进行。发酵完成后，向生成的乳酸钙中加入硫酸，酸解出乳酸。·聚乳酸(PLA)是以乳酸为原料，经聚合得到的新型聚酯材料，聚乳酸在使用后能被自然界中的微生物完全降解生成二氧化碳和水，不会对环境造成污染，具有良好的生物相容性和可生物降解性。但是聚乳酸力学性能较差，在很大程度上限制了聚乳酸的应用。
技术实现思路
为了克服现有技术中的聚乳酸力学性能差的问题，本专利技术提供了一种聚乳酸材料组合物，通过该组合物制备得到的聚乳酸材料具有良好的力学性能。本专利技术公开的聚乳酸材料组合物，包括聚合物基体和相容剂，所述聚合物基体由聚乳酸和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物组成，所述相容剂选自马来酸酐接枝的聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯接枝马来酸酐或乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。同时，本专利技术还公开了一种聚乳酸材料，通过聚乳酸材料组合物制备得到，其中，所述聚乳酸材料组合物为上述的聚乳酸材料组合物。另外，本专利技术还公开了一种上述聚乳酸材料的制备方法，包括将聚乳酸材料组合物在140-200°C下熔融挤出，经切粒和注塑得到。本专利技术中，专利技术人通过将聚乳酸和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS )相配合使用，以提高材料的力学性能。但是，专利技术人发现，仅仅将聚乳酸和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物共混制备聚乳酸材料，其力学性能改善并不明显，针对该问题，专利技术人进一步向聚乳酸和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物中添加本专利技术采用的相容剂后，改善了二者的相容性能，大大提高了复合材料的力学性能，同时，专利技术人还意外的发现，复合材料的耐热性能也得到了显著的提高。并且，由于材料中仍含有大量聚乳酸，故其生物降解性能仍十分优异。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、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。本专利技术公开的聚乳酸材料组合物包括聚合物基体和相容剂，所述聚合物基体由聚乳酸和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物组成，所述相容剂选自马来酸酐接枝的聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯接枝马来酸酐或乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。其中，以聚乳酸的重量为基准，所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的含量为91-171wt%，所述相容剂的含量为10-22. 2wt%。聚乳酸是以有机酸乳酸为原料生产的聚酯材料，具有良好的生物可降解性能、较好的机械性能及物理性能，而且可以与其它材料相容。在本专利技术提供的聚乳酸材料中，聚乳酸的粘均分子量为10万-75万，熔点为 150-175°C。优选为粘均分子量为15万-50万，熔点为160-170°C。所述聚乳酸可通过商购得到，例如美国natureworks公司生产的聚乳酸，牌号为3051D，注塑级别，粘均分子量为18万，熔点为1650C o由于聚乳酸原料中的水分会对最后得到的材料的外观及力学性能产生影响，故本专利技术公开的原料混合物中，聚乳酸原料的含水量不高于0. 025 wt%，优选情况下不高于0.015wt%o通常，各厂家提供的聚乳酸原料中的含水量已给出，优选情况下，对聚乳酸原料进行前处理，前处理的方法可以为在0. 04-0. 08MPa，90-95°C下干燥4_8h即可。对聚乳酸原料进行前处理后，聚乳酸原料中的含水量可通过卡氏水分测定仪(梅特勒-托利多中国生产的卡氏水分测定仪，型号MKC-520+ADP-511S)按照ASTM D6869-03用卡尔 费休库伦法和容量法测定。对于本专利技术公开的聚乳酸材料组合物，其中，所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)为本领域技术人员所公知，丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物可由丙烯腈、丁二酸、苯乙烯三种单体共聚制成，丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的制备方法为本领域的技术人员公知，或者，上述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物也可以通过商购得到。优选情况下，所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的重均分子量为5万-15万，更优选为8万-12万。根据本专利技术，所述相容剂马来酸酐接枝的聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)可通过商购得到，例如美国科腾公司或上海日之升公司生产的SEBS-g-MAH。优选情况下,所述马来酸酐接枝的聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中，马来酸酐的含量为3-10wt%，更优选为5-8wt%。专利技术人发现，当采用的马来酸酐接枝的聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中，马来酸酐的含量在上述范围内时，聚乳酸材料的耐热性能可得到进一步提闻。类似的，对于上述马来酸酐接枝的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(SEBS-g-MAH)和聚苯乙烯接枝马来酸酐(SMA)、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMA-GMA)，均可通过商购得到。其中，对于所述马来酸酐接枝的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，其中，马来酸酐的含量为3-10wt%，优选为5-8wt%。对于所述聚苯乙烯接枝马来酸酐，其中，马来酸酐的含量为3-10wt%，优选为5-9wt%。专利技术人发现，当在本专利技术公开的体系中，采用乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯作为相容剂，不但可以改善聚乳酸与丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物之间的相容性，可以提高由上述组合物制备得到的聚乳酸材料的力学性能，而且，聚乳酸材料的耐热性能也能得到进一步的提高；重要的是，聚乳酸材料的抗冲击性能也得到了提高。故，优选情况下，所述相容剂为乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯。进一步的，所述乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中，甲基丙烯酸缩水甘油酯的含量为6-15wt% ;更优选为7_14wt%0为了提高聚乳酸材料的综合性能，优选情况下，所述聚乳酸材料组合物中还包括抗氧剂、耐水解剂或抗冲剂中的一种或多种。对于上述抗氧剂，可以采用现有技术中的各种抗氧剂，优选情况下，所述抗氧剂选自丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、特丁基对苯二酚、亚磷酸苯二异癸酯、季戊四醇双亚磷酸酯、[3- (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4 -二叔丁基苯基)酯、[￠- (3, 5-二叔丁基-4-轻基苯基)丙酸]十八碳酸酯、四[￠- (3,5-二叔丁 基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或者多种；所述抗氧剂的含量可在较大范围内变动，优选情况下，以聚乳酸的重量为基准，所述抗氧剂的含量为0. 3-2wt%。上述抗氧剂均可通过商购得到，例如南京华立明科工贸有限公司生产的抗氧剂1010。对于上述耐水解剂，可采用现有技本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸材料组合物，包括聚合物基体和相容剂，所述聚合物基体由聚乳酸和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物组成，所述相容剂选自马来酸酐接枝的聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯接枝马来酸酐或乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。2.根据权利要求I所述的聚乳酸材料组合物，其特征在于，所述聚乳酸材料组合物中，以聚乳酸的重量为基准，所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的含量为91-171wt%，所述相容剂的含量为10-22. 2wt%。3.根据权利要求I或2所述的聚乳酸材料组合物，其特征在于，所述聚乳酸的粘均分子量为10万-75万，熔点为150-175°C，含水量不高于0. 025wt%。4.根据权利要求I所述的聚乳酸材料组合物，其特征在于，所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的重均分子量为5万-15万。5.根据权利要求I所述的聚乳酸材料组合物，其特征在于，所述马来酸酐接枝的聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中，马来酸酐的含量为3-10wt% ;所述马来酸酐接枝的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物中，马来酸酐的含量为3-10wt% ;所述聚苯乙烯接枝马来酸酐中，马来酸酐的含量为3-10wt%。6.根据权利要求1、2、4中任意一项所述的聚乳酸材料组合物，其特征在于，所述相容剂为乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯。7.根据权利要求6所述的聚乳酸材料组合物，其特征在于，所述乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中，甲基丙烯酸缩水甘油酯的含量为6-15wt%。8.根据权利要求I所述的聚乳酸材料组合物，其特征在于，所述聚乳酸材料组合物中还包括抗氧剂、耐水解剂或抗冲剂中的一种或多种；以聚乳酸的重量...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝学远，豆江宏，何晓斌，李江辉，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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