一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，包括以下步骤：将云母粉充分溶解于酸溶液中并进行煅烧后得固体，将固体溶解于水中，将PH值调整至中性后静置分层，去除上层溶液，重复以上步骤后干燥，再次得到固体，将固体研磨成粉末后与酸混合并搅拌均匀，滴加凝胶剂至产生凝胶后加入醇溶液搅拌，直至完全溶解且溶液变成糊状后，加入硅烷偶联剂和油包水型乳化剂，经过酯化反应后得到用于PLA的液态纳米云母改质剂。经以上步骤得到的用于PLA的液态纳米云母改质剂，不仅能改进聚乳酸树脂耐热性较差、气干阻隔性不佳、易分解等缺点，同时还能提高聚乳酸树脂的抗紫外线、抗张强度、抗燃、表面耐磨损、抗氧化、防腐蚀等性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法
本专利技术涉及改质剂，尤其涉及一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法。
技术介绍
PLA是聚乳酸的英文简称，聚乳酸树脂在快速发展的今天受到了越来越多的重视，其可生物降解性、良好的机械性能和物理性能奠定了其在材料领域中的地位。目前聚乳酸树脂普遍存在耐热性较差、气干阻隔性不佳、易分解等缺点，市场上也有其它对聚乳酸进行改质的改质剂，如聚乳酸耐冲击改质剂、聚乳酸耐热改质剂、聚乳酸增韧剂等，但这些改质剂也有各自的缺陷，如价格昂贵、只能改质聚乳酸一方面缺点等。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的价格昂贵，只能改质聚乳酸的单方面缺点等缺陷，提供了一种新的用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案实现: 一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，包括以下步骤: (a)将云母粉充分溶解于PH值为I~5的酸溶液中并搅拌至无气泡产生时，得混合溶液A ； (b)将混合溶液A进行煅烧，煅烧温度控制在400°C~600°C，煅烧时间为20分钟~30分钟，煅烧后得固体A ; (c )将固体A溶解于水中，加入碱性溶液将PH值调整至中性后静置分层，去除上层液态溶液，再加水静置，分层后再去除上层液态溶液，直至上层液态溶液变为白色时放入烘箱中干燥后得到固体B; Cd)将固体B研磨成粉末后得到粒径为200纳米~500纳米的纳米云母粉； Ce)将经步骤(d)得到的纳米云母粉与PH值为I~5的酸充分混合并搅拌均匀，得到混合物B ； Cf)向混合物B中滴加凝胶剂直至产生凝胶，得到混合物C ； (g)向混合物C中加入醇溶液并搅拌，直至混合物C完全溶解且溶液变成糊状后得到混合物D ; (h)向混合物D中加入重量比为1:1的硅烷偶联剂和油包水型乳化剂，得到混合物E; (i)混合物E经过酯化反应后得到用于PLA的液态纳米云母改质剂。将云母粉溶解于PH值为I~5的酸溶液中后，可使云母粉的粒径变得更小，步骤b可去除混合物A中的水和有机物质,将固体A溶解于水中并将其PH值调整值中性后可去除其中残余的酸，将溶液静置分层并去除上层液态溶液，重复多次后能够有效去除溶液中的杂质，然后将溶液干燥后即的固体B，将固体B研磨成200纳米~500纳米的纳米云母粉后，即可将得到的纳米云母粉用于制备液态纳米云母改质剂，将纳米云母粉加入到PH值为I~5的酸中进行溶解， 向混合物B滴加凝胶剂以产生凝胶，加入醇溶液后将凝胶溶解，使纳米云母粉能充分分散，硅烷偶联剂是一类具有亲水亲油两性结构的物质，其分子一端的基团可与纳米云母反应形成牢固的化学键，另一基团则具有亲水性，硅烷偶联剂能与纳米云母粉结合为一种亲水型微粒状态存在，油包水型乳化剂的亲水基一端吸附在与硅烷偶联剂反应生成的亲水型纳米云母微粒上，形成一包覆膜，使其能较好地分散于液态酯中，最后向混合物E中加入催化剂，经酯化反应后即可得到用于PLA的液态纳米云母改质剂。经以上步骤得到的液态纳米云母改质剂，不仅能改进聚乳酸树脂耐热性较差、气干阻隔性不佳、易分解等缺点，同时还能提高聚乳酸树脂的抗紫外线、抗张强度、抗燃、表面耐磨损、抗氧化、防腐蚀、硬度等性能。作为优选，上述所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，所述的步骤(a)和步骤(e)中的酸为一元酸、二元酸、多元酸中的任一种或任两种以上的混合物。以上酸溶液能使云母粒径变得更小。作为优选，上述所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，所述的一元酸为乳酸，所述的二元酸为酒石酸，所述的多元酸为柠檬酸。其中一元酸还可选用甲酸、乙酸、丙酸、丁酸，二元酸还可选用乙二酸、己二酸、葵二酸、丙二酸，多元酸还可选用磷酸，选用以上酸能使云母粉以及纳米云母粉更好地溶解。作为优选，上述所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，所述的步骤(a)中的云母粉为絹云母粉或白云母或金云母。所述的絹云母粉为符合《中华人民共和国有色金属行业标准YS/T 467-2004》的絹云母粉，其中絹云母粉更易于剥离，能更容易的得到纳米级云母粉，同时能提高聚乳酸的耐热、抗紫外线和气干阻隔性。作为优选，上述所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，所述的步骤(b)中，将混合物A倒入耐温器皿中并放入烘箱，将烘箱温度调整至400°C~600°C，煅烧时间为20分钟~30分钟，煅烧完后取出耐温器皿，得到固体A。采用烘箱能更好地去除混合物A中的水和有机物质。作为优选，上述所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，所述的步骤(c)中，去除固体A上层的的褐色或黑色固体后，将固体A溶解于水中，加入碱性溶液将PH值调整至中性后静置分层，去除上层液态溶液，再加水静置，分层后再去除上层液态溶液，直至上层液态溶液变为白色时放入烘箱中干燥后得到固体B。褐色或黑色固体为碳化后的有机物质，去除之后能够得到白度更高的纳米云母粉，通过以上操作能去除之前步骤残留的酸。作为优选，上述所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，所述的步骤(f)中的凝胶剂为硅酸钠或硅酸乙酯或硅溶胶。采用以上物质能更好地产生凝胶。作为优选，上述所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，所述的步骤(e)中的醇为一元醇、二元醇、多元醇中的任一种或任两种以上的混合物。采用以上物质能更好地溶解凝胶，使纳米云母粉分散更加充分。作为优选，上述所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，所述的一元醇为异丙醇或正丁醇，所述的二元醇为丙二醇，所述的多元醇为聚丙二醇2000。其中一元醇还可选用甲醇、乙醇、正丙醇，二元醇还可选用丁二醇、一缩二乙二醇、乙二醇、一缩二丙二醇，多元醇还可 选用聚乙二醇、丙三醇、季戊四醇，选用以上醇能更好地溶解凝胶，使纳米云母粉分散更加充分。作为优选，上述所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，所述的步骤(h)中的油包水型乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯或蓖麻油与环氧乙烷缩合物或氢化蓖麻油与环氧乙烷缩合物或烷基酚与环氧乙烷综合物。采用以上物质能更好地与纳米云母云母颗粒结合，变为亲水粒子。作为优选，上述所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，所述的步骤(h)中的硅烷偶联剂为Y -缩水甘油醚氧丙基二甲氧基硅烷或N- ( β -氨乙基)-Y _氨丙基三甲氧基硅烷或Y-氨丙基三乙氧基硅烷。采用以上物质能更好地与纳米云母颗粒结合，变为亲油粒子。作为优选，上述所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，所述的步骤(i)中的酯化反应的反应温度控制在100°C~200°C。在此温度范围内能使反应向正向进行，成品率更闻。作为优选，上述所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，所述的步骤(i )中，向混合物E中加入催化剂，经过酯化反应后得到用于PLA的液态纳米云母改质剂。催化剂能够加速反应，大大减少反应时间。作为优选，上述所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，所述的催化剂为浓硫酸或对甲苯磺酸或浓盐酸。选用以上物质能够加速反应和提高酯化率。【具体实施方式】下面结合【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细描述，但它们不是对本专利技术的限制: 实施例1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（a）将云母粉充分溶解于PH值为1～5的酸溶液中并搅拌至无气泡产生时，得混合溶液A；（b）将混合溶液A进行煅烧，煅烧温度控制在400℃～600℃，煅烧时间为20分钟～30分钟，煅烧后得固体A；（c）将固体A溶解于水中，加入碱性溶液将PH值调整至中性后静置分层，去除上层液态溶液，再加水静置，分层后再去除上层液态溶液，直至上层液态溶液变为白色时放入烘箱中干燥后得到固体B；（d）将固体B研磨成粉末后得到粒径为200纳米～500纳米的纳米云母粉；（e）将经步骤（d）得到的纳米云母粉与PH值为1～5的酸充分混合并搅拌均匀，得到混合物B；（f）向混合物B中滴加凝胶剂直至产生凝胶，得到混合物C；（g）向混合物C中加入醇溶液并搅拌，直至混合物C完全溶解且溶液变成糊状后得到混合物D；（h）向混合物D中加入重量比为1:1的硅烷偶联剂和油包水型乳化剂，得到混合物E；（i）混合物E经过酯化反应后得到用于PLA的液态纳米云母改质剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (a)将云母粉充分溶解于PH值为I~5的酸溶液中并搅拌至无气泡产生时，得混合溶液A ； (b)将混合溶液A进行煅烧，煅烧温度控制在400°C~600°C，煅烧时间为20分钟~30分钟，煅烧后得固体A ; (c )将固体A溶解于水中，加入碱性溶液将PH值调整至中性后静置分层，去除上层液态溶液，再加水静置，分层后再去除上层液态溶液，直至上层液态溶液变为白色时放入烘箱中干燥后得到固体B; Cd)将固体B研磨成粉末后得到粒径为200纳米~500纳米的纳米云母粉； Ce)将经步骤(d)得到的纳米云母粉与PH值为I~5的酸充分混合并搅拌均匀，得到混合物B ； Cf)向混合物B中滴加凝胶剂直至产生凝胶，得到混合物C ； (g)向混合物C中加入醇溶液并搅拌，直至混合物C完全溶解且溶液变成糊状后得到混合物D ; (h)向混合物D中加入重量比为1:1的硅烷偶联剂和油包水型乳化剂，得到混合物E； (i)混合物E经过酯化反应后得到用于PLA的液态纳米云母改质剂。2.根据权利要求1所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，其特征在于:所述的步骤(a)和步骤(e)`中的酸为一元酸或二元酸或多元酸中的任一种或任两种以上的混合物。3.根据权利要求2所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，其特征在于:所述的一元酸为乳酸，所述的二元酸为酒石酸，所述的多元酸为柠檬酸。4.根据权利要求1所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，其特征在于:所述的步骤(a)中的云母粉为絹云母粉或金云母或白云母。5.根据权利要求1所述的一种用于PLA的液态纳米云母改质剂的制备方法，其特征在于:所述的步骤(b)中，将混合溶液A倒入耐温器皿中并放入烘箱，将烘箱温度调整至400°C~600°C，煅烧时间为20分钟~30分钟，煅烧完后取出耐温器皿，得到固体A。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：应高波，余金金，
申请(专利权)人：浙江南益生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：