專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種耐熱聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種聚乳酸材料及其制備方法，尤其涉及一種耐熱聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法；屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：資源與環(huán)境是人類(lèi)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展所面臨的重大問(wèn)題，隨著人類(lèi)對(duì)石油等礦產(chǎn)資源的不斷開(kāi)發(fā)，全球的能源呈現(xiàn)逐漸衰竭的態(tài)勢(shì)，此外由石油合成聚合材料的廢棄物給環(huán)境帶來(lái)的"白色污染"等負(fù)面影響已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。為解決廢棄塑料造成的"白色污染"問(wèn)題，各國(guó)都提出了許多切實(shí)可行的辦法，其中最有效也是最徹底的方法就是使用可生物降解聚合材料代替石油合成聚合材料。與石油合成聚合材料相比，可生物降解的聚合材料在焚化時(shí)產(chǎn)生較少的熱，并可保持自然降解和再合成循環(huán)，從而不會(huì)對(duì)全球環(huán)境包括生態(tài)學(xué)產(chǎn)生有害影響。而在眾多生物可降解聚合材料中，聚乳酸由于可完全生物降解性和植物來(lái)源性而被認(rèn)為是最有可能取代石油合成聚合材料的生物材料。但是純聚乳酸材料的玻璃化溫度較低，且結(jié)晶度不高，使得其在此6(TC左右即開(kāi)始軟化，失去使用性能，極大限制了聚乳酸的應(yīng)用范圍。為了提高聚乳酸的耐熱性能，提出了多種方法，如使聚乳酸交聯(lián)，與纖維復(fù)合，提高結(jié)晶速率等。在中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(公開(kāi)號(hào)CN101142260A)用于制備聚乳酸交聯(lián)材料的方法和聚合物交聯(lián)材料中，公開(kāi)了通過(guò)將聚乳酸與包含松香衍生物或二羧酸衍生物和/或甘油衍生物的至少一種增塑劑和交聯(lián)單體混合，然后捏和所得混合物，從而制得聚乳酸組合物；通過(guò)將組合物模塑成所需形狀來(lái)制備聚乳酸模塑品；然后通過(guò)電離輻射照射使模塑品交聯(lián)。雖然制得的樣品在6(TC以下具有較好的韌性，并且在6(TC以上也不會(huì)明顯的軟化變形。但是為使其能夠在強(qiáng)化輻射后產(chǎn)生交聯(lián)，材料組成中需含有乙烯基多官能團(tuán)單體，這將影響制品的生物可降解性。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(公開(kāi)號(hào)CN101333331A)—種高耐熱性滑石粉填充聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法中介紹了將聚乳酸，改性滑石粉，潤(rùn)滑劑混合并熱壓成型后，在100-12(TC下退火得到聚乳酸復(fù)合材料。雖然經(jīng)熱處理后的聚乳酸復(fù)合材料的耐熱性能明顯提高；但是采用的填充材料是改性滑石粉，成本較高且力學(xué)性能較差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問(wèn)題，提供一種具有高耐熱性、成本低和力學(xué)性能好的聚乳酸復(fù)合材料。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供上述聚乳酸復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明的第一個(gè)目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)施一種耐熱聚乳酸復(fù)合材料，該復(fù)合材料包括以下重量份的成分低聚-D乳酸含量的聚乳酸樹(shù)脂50-99份；成核劑0.1-15份；無(wú)機(jī)填料1-50份；淀粉或改性淀粉1-50份；植物纖維l-30份；硅垸偶聯(lián)劑0.01-5份；增韌改性劑0.1-IO份；潤(rùn)滑劑0.05-1.0份；其中所述的低聚-D乳酸含量的聚乳酸樹(shù)脂中聚-D乳酸含量低于5wt。/。。本發(fā)明的耐熱聚乳酸復(fù)合材料采用低聚-D乳酸含量的聚乳酸樹(shù)脂為主要原料與來(lái)源于天然的無(wú)機(jī)填料、植物纖維以及淀粉或改性淀粉進(jìn)行熔融共混制成，本發(fā)明人通過(guò)長(zhǎng)期對(duì)低聚-D乳酸含量的聚乳酸樹(shù)脂自身的結(jié)晶以及成核劑的促進(jìn)結(jié)晶作用的研究，再合理配伍無(wú)機(jī)填料、植物纖維、硅垸偶聯(lián)劑、增韌改性劑和潤(rùn)滑劑制得的聚乳酸復(fù)合材料具有優(yōu)異的耐熱性能，維卡軟化溫度高于80°C，克服由于淀粉或改性淀粉含有大量親水性羥基，其耐老化性較差的缺陷；提高了聚乳酸復(fù)合材料的力學(xué)和使用性能。完全可以滿足一次性餐具等領(lǐng)域?qū)δ蜔嵝约捌渌阅艿确矫娴囊?。本發(fā)明采用的低聚-D乳酸含量的聚乳酸樹(shù)脂中主要為聚-L乳酸，其中聚-D乳酸含量低于5wt%。在聚-L乳酸中D構(gòu)型的聚乳酸的含量對(duì)產(chǎn)品的結(jié)晶行為有顯著影響，聚-L乳酸中D構(gòu)型乳酸的含量越低，聚乳酸在相同溫度下的結(jié)晶速率越快。而當(dāng)聚-L乳酸中的D構(gòu)型含量超過(guò)15%時(shí)，聚乳酸基本上不具備結(jié)晶能力。在上述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料中，所述的低聚-D乳酸含量的聚乳酸樹(shù)脂的重均分子量為10-30萬(wàn)，玻璃化溫度范圍為55-65°C，熔體流動(dòng)速率在190°CX2.16Kg為4-35g/10min。在上述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料中，所述的成核劑由二氧化硅、4，6-二叔丁基苯基磷酸鈉、苯基磷酸鋅、苯基亞磷酸鋅、苯基次膦酸鋅中的一種或多種組成。其中優(yōu)選為4，6-二叔丁基苯基磷酸鈉、苯基磷酸鋅，苯基亞磷酸鋅、苯基次膦酸鋅中的一種或多種組成，進(jìn)一步優(yōu)選為苯基亞磷酸鋅。本發(fā)明采用的成核劑的重量份為0.1-15份；優(yōu)選重量份為1-12份；進(jìn)一步的優(yōu)選重量份為1-5份。成核劑的加入可以大大增加聚乳酸的結(jié)晶速率，縮短聚乳酸的成型及后續(xù)處理時(shí)間，成核劑的用量越大，聚乳酸的結(jié)晶速率越快，但是材料理的脆性越大，成本越高，因此通過(guò)仔細(xì)分析對(duì)比，可以將成核劑的用量控制在合理的重量范圍內(nèi)。在上述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料中，所述的改性淀粉由淀粉醋酸酯、淀粉月桂酸酯、丙烯腈淀粉、羧甲基淀粉、交聯(lián)淀粉中的一種或多種組成，其中優(yōu)選為淀粉醋酸酯、交聯(lián)淀粉中的一種或兩種組成，進(jìn)一步優(yōu)選為淀粉醋酸酯。在上述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料中，所述的植物纖維由木纖維，竹纖維，亞麻纖維，劍麻纖維，洋麻纖維中的一種或多種組成，其中優(yōu)選為亞麻纖維，劍麻纖維，洋麻纖維中的一種或多種組成，進(jìn)一步優(yōu)選為亞麻纖維。本發(fā)明采用的淀粉或改性淀粉的重量份為1-50份，優(yōu)選重量份為10-40份，進(jìn)一步優(yōu)選重量份為20-30份，優(yōu)選采用改性淀粉。采用的植物纖維的重量份為1-30份，優(yōu)選重量份為5-25份，進(jìn)一步優(yōu)選重量份為10-20份。本發(fā)明使用淀粉，改性淀粉以及植物纖維與聚乳酸復(fù)合，一方面可以降低成本，'另一方面也會(huì)增加聚乳酸某些方面的性能，例如植物纖維可以增強(qiáng)聚乳酸的韌性。增加淀粉或植物纖維的用量雖然能提高復(fù)合材料的某些性能，但用量過(guò)多會(huì)影響其流動(dòng)性。在上述的耐熱聚乳酸復(fù)合采用中，所述的硅垸偶聯(lián)劑由Y-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅垸，Y-氨基丙基三乙氧基硅烷，Y-(甲基丙稀酰氧基)丙基三甲氧基硅垸，Y-硫丙基三甲氧化亞銅基硅垸，乙烯基三乙氧基硅垸，乙烯基三甲氧基硅垸中的一種或多種組成，其中優(yōu)選為Y-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-氨基丙基三乙氧基硅垸、Y-(甲基丙稀酰氧基)丙基三甲氧基硅垸中的一種或多種組成，進(jìn)一歩優(yōu)選為Y_(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；所述的增韌改性劑由聚己內(nèi)酯，聚丁烯-己二酸-對(duì)苯二甲酸、聚乙二醇中的一種或兩種組成，其中優(yōu)選為聚己內(nèi)酯和聚乙二醇，進(jìn)一步優(yōu)選聚乙二醇；所述的潤(rùn)滑劑有硬脂酸鋁、硬脂酸鈣中的一種或兩種組成，其中優(yōu)選為硬脂酸鋁。本發(fā)明的第二個(gè)目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)施一種耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，該方法包括以下步驟a、混料、造粒按比例選取低聚-D乳酸含量的聚乳酸樹(shù)脂、成核劑、無(wú)機(jī)填料、淀粉或改性淀粉、植物纖維、硅垸偶聯(lián)劑、增韌改性劑和潤(rùn)滑劑進(jìn)行混合配料，配料后攪拌使混合均勻，然后在溫度為150-23(TC的條件下在轉(zhuǎn)速為20-100rpm的擠出機(jī)中擠出造粒；7b、注塑成型將上述擠出造粒后的粒子在溫度為150-250°C，壓力為60-160Mpa的條件下在注塑機(jī)中注塑成型；C、熱處理將上述在注塑機(jī)中注塑成型的半成品在溫度為60-15(TC的條件下熱處理0.5-180分鐘后得到耐熱聚乳酸復(fù)合材料成品0在上述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，步驟a的成分中所述的無(wú)機(jī)填料由滑石粉、碳酸鈣中的一種或兩種組成；無(wú)機(jī)填料的粒徑為1250目-12500目，優(yōu)選粒徑為2500-5500目，進(jìn)一步優(yōu)選粒徑為3000-4000目。無(wú)機(jī)填料一方面可以降低成本，另一方面也對(duì)制品具有補(bǔ)強(qiáng)的作用。在上述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，作為優(yōu)選，步驟a中所述的擠出機(jī)為雙螺桿或單螺桿擠出機(jī)，所述的擠出溫度為160-19(TC，所述的擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為40-70rpm。在上述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，作為優(yōu)選，步驟b中所述的注塑溫度為170-210°C，注塑壓力為70-110Mpa;步驟c中所述的熱處理溫度為80-120°C，熱處理時(shí)間為10-50分鐘。其中熱處理的溫度低于6(TC或高于15(TC時(shí)，聚乳酸都很難結(jié)晶，而熱處理時(shí)間過(guò)短時(shí)，聚乳酸無(wú)法結(jié)晶完全，處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則不具備實(shí)際應(yīng)用可能。綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明的可生物降解復(fù)合材料采用聚乳酸為主要原料，與來(lái)源于天然的無(wú)機(jī)填料，植物纖維以及淀粉進(jìn)行熔融共混而制成；聚乳酸由于其自身的結(jié)晶以及成核劑的促進(jìn)結(jié)晶作用，使制品具有優(yōu)異的耐熱性能，維卡軟化溫度高于8(TC，完全可以滿足一次性餐具等領(lǐng)域?qū)δ蜔嵝约捌渌阅艿确矫娴囊蟆?2)本發(fā)明的耐熱聚乳酸復(fù)合材料采用多種成分合理搭配，在保證了復(fù)合材料可降解性的前提下，力學(xué)性能優(yōu)異，其中拉伸強(qiáng)度可達(dá)20-70MPa，彈性模量可達(dá)1800-3500MPa。(3)本發(fā)明采用的無(wú)機(jī)填料，淀粉以及植物纖維等材料價(jià)格低，且在復(fù)合材料中的含量可高達(dá)40wt%，增加了制品的耐熱性能，大大降低了聚乳酸復(fù)合材料的成本。(4)本發(fā)明耐熱級(jí)聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，工藝流程簡(jiǎn)單，熱外理時(shí)間短，加工性能強(qiáng)，成本低可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明；但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1真空干燥的低D(聚D-乳酸)含量聚L-乳酸99份，成核劑苯基亞磷酸鋅1份，粒徑為1250目-12500目的無(wú)機(jī)填料滑石粉20份，淀粉醋酸酯10份，木纖維20份，硅垸偶聯(lián)劑Y-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅垸0.1份，增韌改性劑聚己內(nèi)酯1份，潤(rùn)滑劑硬脂酸鋁0.3份于雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混均勻后擠出造粒，螺桿各段溫度設(shè)定分別為190°C，200°C，210°C，220°C，210°C，轉(zhuǎn)速為50rpm。造粒后于注塑機(jī)中注塑成型，注塑溫度為210°C，注塑壓力100MPa，停留時(shí)間約為40秒。將注塑得到的樣品于烘箱中8CTC恒溫?zé)崽幚?80分鐘。其力學(xué)性能和耐熱性能見(jiàn)表1。實(shí)施例2真空干燥的低D(聚D-乳酸)含量聚L-乳酸89份，成核劑苯基次膦酸鋅1份，粒徑為1250目-12500目的無(wú)機(jī)填料滑石粉10份，淀粉月桂酸酯20份，竹纖維10份，硅垸偶聯(lián)劑Y-氨丙基三乙氧基硅烷1份，增韌改性劑聚丁烯-己二酸-對(duì)苯二甲酸5份，潤(rùn)滑劑硬脂酸鈣0.5份于雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混均勻后擠出造粒，螺桿各段溫度設(shè)定分別為180°C，190°C，200°C，210°C，200°C，轉(zhuǎn)速為30rpm。造粒后于注塑機(jī)中注塑成型，注塑溫度為180°C,注塑壓力80MPa，停留時(shí)間約為40秒。將注塑得到的樣品于烘箱中8(TC恒溫30分鐘。其力學(xué)性能和耐熱性能見(jiàn)表1。實(shí)施例3真空干燥的低D(聚D-乳酸)含量聚L-乳酸69份，成核劑苯基磷酸鋅1份，粒徑為1250目-12500目的無(wú)機(jī)填料碳酸鈣40份，淀粉30份，亞麻纖維5份，硅垸偶聯(lián)劑Y-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.1份，增韌改性劑聚己內(nèi)酯l份，潤(rùn)滑劑硬脂酸鋁0.8份于雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混均勻后擠出造粒，螺桿各段溫度設(shè)定分別為160°C，170°C，180°C，190°C，180°C，轉(zhuǎn)速為50rpm。造粒后于注塑機(jī)中注塑成型，注塑溫度為210°C，注塑壓力90MPa，停留時(shí)間約為45秒。將注塑得到的樣品于烘箱中9(TC恒溫30分鐘。其力學(xué)性能和耐熱性能見(jiàn)表1。實(shí)施例4真空干燥的低D(聚D-乳酸)含量聚L-乳酸58份，淀粉30份，成核劑二氧化硅2份，潤(rùn)滑劑硬脂酸鋁0.3份，粒徑為1250目-12500目的無(wú)機(jī)填料滑石粉IO份，淀粉醋酸酯10份，劍麻纖維5份，硅烷偶聯(lián)劑Y-(甲基丙稀酰氧基)丙基三甲氧基硅烷2份，增韌改性劑聚丁烯-己二酸-對(duì)苯二甲酸5份于雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混均勻后擠出造粒，螺桿各段溫度設(shè)定分別為17(TC，180°C，190°C，200°C，190°C，轉(zhuǎn)速為70rpm。造粒后于注塑機(jī)中注塑成型，注塑溫度為190°C，注塑壓力80MPa，停留時(shí)間約為40秒。將注塑得到的樣品于烘箱中l(wèi)l(TC恒溫15分鐘。其力學(xué)性能和耐熱性能見(jiàn)表1。實(shí)施樹(shù)5真空干燥的低D(聚D-乳酸)含量聚L-乳酸54份，交聯(lián)淀1粉34份，洋麻纖維10份，成核劑二氧化硅1份，潤(rùn)滑劑硬脂酸鋁0.3份，粒徑為1250目-12500目的無(wú)機(jī)填料滑石粉40份，硅垸偶聯(lián)劑Y-硫丙基三甲氧化亞銅基硅烷3份，增韌改性劑聚己內(nèi)酯10份于雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混均勻后擠出造粒，螺桿各段溫度設(shè)定分別為170°C，180°C，190°C，200°C，190°C，轉(zhuǎn)速為80rpm。造粒后于注塑機(jī)中注塑成型，注塑溫度為190°C，注塑壓力80MPa，停留時(shí)間約為40秒。將注塑得到的樣品于烘箱中110"C恒溫15分鐘。其力學(xué)性能和耐熱性能見(jiàn)表1。實(shí)施例6真空干燥的低D(聚D-乳酸)含量聚L-乳酸54份，羧甲基淀粉34份，粒徑為1250目-12500目的無(wú)機(jī)填料碳酸鈣30份，增韌改性劑聚丁烯-己二酸-對(duì)苯二甲酸IO份，成核劑4，6-二叔丁基苯基磷酸鈉l份，潤(rùn)滑劑硬脂酸鋁0.3份，硅垸偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅垸2份于雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混均勻后擠出造粒，螺桿各段溫度設(shè)定分別為180°C，190°C，200°C，210°C，200°C，轉(zhuǎn)速為50rpm。造粒后于注塑機(jī)中注塑成型，注塑溫度為200°C，注塑壓力70MPa，停留時(shí)間約為50秒。將注塑得到的樣品于烘箱中l(wèi)l(TC恒溫15分鐘。其力學(xué)性能和耐熱性能見(jiàn)表實(shí)施例7真空干燥的低D(聚D-乳酸)含量聚L-乳酸54份，粒徑為1250目-12500目的無(wú)機(jī)填料滑石粉10份，交聯(lián)淀粉43份，木纖維5份，增韌改性劑聚乙二醇2份，成核劑二氧化硅l份，潤(rùn)滑劑硬脂酸鋁0.3份，硅烷偶聯(lián)劑Y-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.05份于雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混均勻后擠出造粒，螺桿各段溫度設(shè)定分別為160°C,170°C，180°C，190°C，180°C，轉(zhuǎn)速為50rpm。造粒后于注塑機(jī)中注塑成型，注塑溫度為180°C，注塑壓力80MPa，停留時(shí)間約為40秒。將注塑得到的樣品于烘箱中12(TC恒溫IO分鐘。其力學(xué)性能和耐熱性能見(jiàn)表1。實(shí)施例8真空干燥的低D(聚D-乳酸)含量聚L-乳酸54份，丙烯腈淀粉35份，粒徑為1250目-12500目的無(wú)機(jī)填料滑石粉5份，竹纖維10份，成核劑苯基磷酸鋅l份，潤(rùn)滑劑硬脂酸鋁O.3份，硅烷偶聯(lián)劑乙烯基三甲氧基硅垸5份，增韌改性劑聚己內(nèi)酯l份于雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混均勻后擠出造粒，螺桿各段溫度設(shè)定分別為160°C，170°C，180°C，190°C，180°C，轉(zhuǎn)速為50rpm。造粒后于注塑機(jī)中注塑成型，注塑溫度為1S0。C，注塑壓力llOMPa，停留時(shí)間約為40秒。將注塑得到的樣品于烘箱中120°C恒溫IO分鐘。其力學(xué)性能和耐熱性能見(jiàn)表1。實(shí)施例9真空干燥的低D(聚D-乳酸)含量聚L-乳酸74份，粒徑為1250目-12500目的無(wú)機(jī)填料碳酸鈣15份，丙烯腈淀粉40份，亞麻纖維10份，成核劑4，6-二叔丁基苯基磷酸鈉1份，潤(rùn)滑劑硬脂酸鋁0.3份，硅烷偶聯(lián)劑Y-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅垸0.5份，增韌改性劑聚丁烯-己二酸-對(duì)苯二甲酸IO份于雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混均勻后擠出造粒，螺桿各段溫度設(shè)定分別為170°C，180°C，190°C，200°C，190°C，轉(zhuǎn)速為50rpm。造粒后于注塑機(jī)中注塑成型，注塑溫度為190°C，注塑壓力90MPa，停留時(shí)間約為40秒。將注塑得到的樣品于烘箱中12(TC恒溫IO分鐘。其力學(xué)性能和耐熱性能見(jiàn)表1。實(shí)施例10真空干燥的低D(聚D-乳酸)含量聚L-乳酸54份，粒徑為1250目-12500目的無(wú)機(jī)填料滑石粉l份，淀粉月桂酸酯26份，劍麻纖維15份，成核劑4，6-二叔丁基苯基磷酸鈉5份，潤(rùn)滑劑硬脂酸鋁0.3份，硅垸聯(lián)劑Y-氨丙基三乙氧基硅烷0,2份，增韌改性劑聚乙二醇0.1份于雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混均勻后擠出造粒，螺桿各段溫度設(shè)定分別為160°C，170°C,180°C，190°C，180°C，轉(zhuǎn)速為50rpm。造粒后于注塑機(jī)中注塑成型，注塑溫度為180°C，注塑壓力90MPa，停留時(shí)間約為40秒。將注塑得到的樣品于烘箱中12(TC恒溫IO分鐘。其力學(xué)性能和耐熱性能見(jiàn)表實(shí)施例11真空干燥的低D(聚D-乳酸)含量聚L-乳酸54份，粒徑為1250目-12500目的無(wú)機(jī)填料碳酸鈣5份，淀粉醋酸酯30份，洋麻纖維15份，成核劑二氧化硅1份，潤(rùn)滑劑硬脂酸鋁0.3份，硅烷偶聯(lián)劑Y-(甲基丙稀酰氧基)丙基三甲氧基硅烷0.5份，增韌改性劑聚己內(nèi)酯1份于雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混均勻后擠出造粒，螺桿各段溫度設(shè)定分別為160°C，170°C，180°C，190°C，180°C，轉(zhuǎn)速為50rpm。造粒后于注塑機(jī)中注塑成型，注塑溫度為180°C，注塑壓力80MPa，停留時(shí)間約為40秒。將注塑得到的樣品于烘箱中12CTC恒溫IO分鐘。其力學(xué)性能和耐熱性能見(jiàn)表1。表1:實(shí)施例1-11所制備的聚乳酸復(fù)合物的性能\性能拉伸強(qiáng)度彈性模量缺口沖擊維卡軟化(MPa)(MPa)強(qiáng)度溫度(。c)實(shí)施伊\(KJm-2)168.624276.0293.5266.730396.6294.7344.519924.2586.2430.121642.594.7520,919583.1396.2621.520853.0788.5724.118672.38亂6825.919383.3193.813<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>從表1可以看出本發(fā)明制備的聚乳酸復(fù)合材料具有優(yōu)異的耐熱性能，維卡軟化溫度高于8crc，完全可以滿足一次性餐具等領(lǐng)域?qū)δ蜔嵝约捌渌阅艿确矫娴囊螅淮送庠诒ＷC了聚乳酸復(fù)合材料可降解性的前提下，力學(xué)性能優(yōu)異，其中拉伸強(qiáng)度可達(dá)20-70MPa，彈性模量可達(dá)1800-3500MPa。本發(fā)明中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。盡管對(duì)本發(fā)明己作出了詳細(xì)的說(shuō)明并引證了一些具體實(shí)例，但是對(duì)本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，只要不離開(kāi)本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。權(quán)利要求1、一種耐熱聚乳酸復(fù)合材料，該復(fù)合材料包括以下重量份的成分低聚-D乳酸含量的聚乳酸樹(shù)脂50-99份；成核劑0.1-15份；無(wú)機(jī)填料1-50份；淀粉或改性淀粉1-50份；植物纖維1-30份；硅烷偶聯(lián)劑0.01-5份；增韌改性劑0.1-10份；潤(rùn)滑劑0.05-1.0份；其中所述的低聚-D乳酸含量的聚乳酸樹(shù)脂中聚-D乳酸含量低于5wt％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于所述的低聚-D乳酸含量的聚乳酸樹(shù)脂的重均分子量為10-30萬(wàn)，玻璃化溫度范圍為55-65'C，熔體流動(dòng)速率在190°CX2.16Kg為4-35g/10min。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于所述的成核劑由二氧化硅、4，6-二叔丁基苯基磷酸鈉、苯基磷酸鋅、苯基亞磷酸鋅、苯基次膦酸鋅中的一種或多種組成。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于所述的改性淀粉由淀粉醋酸酯、淀粉月桂酸酯、丙烯腈淀粉、羧甲基淀粉、交聯(lián)淀粉中的一種或多種組成。5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于所述的植物纖維由木纖維，竹纖維，亞麻纖維，劍麻纖維，洋麻纖維中的一種或多種組成。6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于所述的硅垸偶聯(lián)劑由Y-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，Y-氨基丙基三乙氧基硅烷，Y-(甲基丙稀酰氧基)丙基三甲氧基硅垸，Y-硫丙基三甲氧化亞銅基硅烷，乙烯基三乙氧基硅垸，乙烯基三甲氧基硅垸中的一種或多種組成。7、一種耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，該方法包括以下步驟a、混料、造粒按比例選取低聚-D乳酸含量的聚乳酸樹(shù)脂、成核劑、無(wú)機(jī)填料、淀粉或改性淀粉、植物纖維、硅烷偶聯(lián)劑、增韌改性劑和潤(rùn)滑劑進(jìn)行混合配料，配料后攪拌使混合均勻，然后在溫度為150-23(TC的條件下在轉(zhuǎn)速為20-100rpm的擠出機(jī)中擠出造粒；b、注塑成型將上述擠出造粒后的粒子在溫度為150-250°C，壓力為60-160Mpa的條件下在注塑機(jī)中注塑成型；c、熱處理將上述在注塑機(jī)中注塑成型的半成品在溫度為60-15(TC的條件下熱處理0.5-180分鐘后得到耐熱聚乳酸復(fù)合材料成品。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟a的成分中所述的無(wú)機(jī)填料由滑石粉、碳酸鈣中的一種或兩種組成；無(wú)機(jī)填料的粒徑為1250目-12500目。9、根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，其特征在于；步驟a中所述的擠出機(jī)為雙螺桿或單螺桿擠出機(jī)，所述的擠出溫度為160-190°C，所述的擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為40-70rpm。10、根據(jù)權(quán)利要求7所述的耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟b中所述的注塑溫度為170-210°C，注塑壓力為70-110Mpa;步驟c中所述的熱處理溫度為80-120°C，熱處理時(shí)間為10-50分鐘。全文摘要本發(fā)明提供了一種耐熱聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法，屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。它解決了現(xiàn)有制備聚乳酸交聯(lián)材料的方法和聚合物交聯(lián)材料中存在的制品的生物可降解性差、成本較高和力學(xué)性能較差等技術(shù)問(wèn)題。本耐熱聚乳酸復(fù)合材料包括以下重量份的成分低聚-D乳酸含量的聚乳酸樹(shù)脂50-99份；成核劑0.1-15份；淀粉或改性淀粉1-50份；其中所述的低聚-D乳酸含量的聚乳酸樹(shù)脂中聚-D乳酸含量低于5wt％。本復(fù)合材料的制備方法包括以下步驟a.混料、造粒；b.注塑成型；c.熱處理。本復(fù)合材料的力學(xué)性能優(yōu)異、耐熱性能好。本復(fù)合材料的制備方法的工藝流程簡(jiǎn)單、加工性能強(qiáng)、成本低可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。文檔編號(hào)C08K7/02GK101602884SQ200910100148公開(kāi)日2009年12月16日申請(qǐng)日期2009年6月25日優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日發(fā)明者劉炎龍,偉梁,王若松,邊新超,陳學(xué)思,陳志明申請(qǐng)人:浙江海正生物材料股份有限公司