本發(fā)明涉及聚乳酸復(fù)合材料，具體涉及一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚乳酸(PLA)又稱聚丙交酯，由于乳酸分子的主鏈上存在不對(duì)稱碳原子，因此聚乳酸有左旋聚乳酸（PLLA）和右旋聚乳酸（PDLA）及外消旋聚乳酸（PDLLA）三種。
聚乳酸具有強(qiáng)度高、剛性好的優(yōu)異機(jī)械力學(xué)性能及良好的生物相容性和生物降解性，是一款環(huán)境友好型塑料，近年來(lái)在塑料行業(yè)占著舉足輕重的位置，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)療、電器、餐飲、包裝等行業(yè)。PLA是一類可結(jié)晶熱塑性脂肪族聚酯，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）和熔融溫度（Tm）分別為58℃和175℃左右，在室溫下一般處于玻璃態(tài)或結(jié)晶態(tài)。其耐熱性能差，結(jié)晶速度慢、結(jié)晶度低，最高使用溫度不能超過(guò)70℃，在很大程度上限制了其廣泛使用。
近年來(lái)人們通過(guò)各種方法來(lái)提高PLA的耐熱性能。中國(guó)專利CN104059343A公開(kāi)說(shuō)明了在PLLA中加入一定比例的PDLA及成核劑，形成純立構(gòu)復(fù)合結(jié)晶的聚乳酸，使其熔點(diǎn)提高了30-50℃，但是較高含量的PDLA和昂貴的成核劑會(huì)增加其生產(chǎn)成本，而力學(xué)性能未獲得明顯改善。中國(guó)專利CN103965595A公開(kāi)說(shuō)明了具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚乳酸立構(gòu)復(fù)合物，將L-丙交酯或D-丙交酯與引發(fā)劑混合反應(yīng)后加入交聯(lián)劑，從而置得具有手性結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚乳酸，并分別加入與之手性相反的丙交酯和引發(fā)劑，在加熱過(guò)程中使單體反應(yīng)完全，得到具有耐熱溫度高的聚乳酸立構(gòu)復(fù)合物，加工過(guò)程復(fù)雜、操作繁瑣、精細(xì)管控不適宜大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程中有大量副產(chǎn)物產(chǎn)生，不利于環(huán)境的管控，此外，該發(fā)明僅適宜以合成為主的生產(chǎn)廠家，對(duì)于中下游廠家有諸多的限制，不利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。
以上方法均有一個(gè)共同的不足之處，即公開(kāi)說(shuō)明的方法中所制備的PLA在耐熱方面有了提高，但是在機(jī)械力學(xué)方面卻未得到明顯改善，且制備成本過(guò)高，在應(yīng)用推廣中仍然受限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法，聚乳酸復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高剛性、高沖擊強(qiáng)度特性的同時(shí)，兼具耐熱性能好的優(yōu)點(diǎn)，其制備方法工藝簡(jiǎn)單，成本低，適宜工業(yè)化大生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料，包括以下重量份的組分：
PLLA 45-80份
PDLA 5-35份
PBAT 5-15份
ATBC 3-15份
抗氧劑 0.2-1.5份
成核劑 0.5-2份
偶聯(lián)劑 0.4-0.6份。
一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料，包括以下重量份的組分：
PLLA 55-65份
PDLA 15-25份
PBAT 6-12份
ATBC 5-10份
抗氧劑 0.5-1.2份
成核劑 0.5-1.2份
偶聯(lián)劑 0.4-0.6份。
ATBC為乙酰檸檬酸三正丁酯，其作為增塑劑，可提高PLA分子鏈的運(yùn)動(dòng)活性，提高PLLA、PDLA與PBAT的相容性，使材料具有高強(qiáng)度的同時(shí)具有較好的韌性。
PBAT屬于熱塑性生物降解塑料，是己二酸丁二醇酯和對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具PBA和PBT的特性，既有較好的延展性和斷裂伸長(zhǎng)率，也有較好的耐熱性和沖擊性能；此外，還具有優(yōu)良的生物降解性，在其他助劑配合下，可與PLLA、PDLA實(shí)現(xiàn)良好的融合，賦予聚乳酸復(fù)合材料優(yōu)良的機(jī)械性能。優(yōu)選地，所述PBAT的粘均分子量為5.5-20萬(wàn)。通過(guò)PBAT粘均分子量的選擇，使PBAT具有良好的力學(xué)性能和加工性能，且與聚乳酸相容性好，提高耐熱性能。
其中，所述PLLA的粘均分子量為5-70萬(wàn)。所述PDLA的粘均分子量為3-20萬(wàn)。在該范圍內(nèi)，可防止聚乳酸材料的結(jié)晶速率過(guò)慢，且賦予耐熱性能聚乳酸材料優(yōu)異的機(jī)械性能和耐熱性。本發(fā)明將左旋聚乳酸和右旋聚乳酸按照一定的比例進(jìn)行熔融共混生成一種高熔點(diǎn)高耐熱性的立構(gòu)規(guī)整復(fù)合物晶體，晶格的改變使其熔融溫度和結(jié)晶速率都獲得了大幅度提高。
其中，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑DLTP、抗氧劑126中的一種或兩種的組合。抗氧劑1010是一種高分子量的受阻酚抗氧劑，揮發(fā)性很低，而且不易遷移，耐萃取，具有卓越的抗氧化性能，抗氧劑1010與抗氧劑DLTP、抗氧劑168并用有協(xié)同效應(yīng)，添加少量即可達(dá)到良好的抗氧化性?？寡鮿?076耐熱和耐水抽出性好，基本無(wú)毒，可以與抗氧劑168、DLTDP并用，協(xié)同效應(yīng)顯著，可有效抑制聚合物的熱降解和氧化降解。
其中，所述偶聯(lián)劑為KH550、KH560、KH570、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或兩種的組合。KH550為氨基官能團(tuán)硅烷，呈堿性，可提高、增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料的干濕態(tài)抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度等物理力學(xué)性能和濕態(tài)電氣性能，并改善成核劑和其他助劑在聚合物中的潤(rùn)濕性和分散性。KH560為環(huán)氧基官能團(tuán)硅烷，可提高ATBC、抗氧劑 、成核劑、偶聯(lián)劑與PLLA、PDLA以及PBAT的粘合力以提高其物理性能。KH570為γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷，用于改善聚乳酸復(fù)合材料中有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的粘接性能。鈦酸酯偶聯(lián)劑可使成核劑和其他助劑粉末得到顯著改善，同時(shí)改善加工性能，提高材料的抗沖擊強(qiáng)度。KH570可與KH560或KH550組成復(fù)合偶聯(lián)劑，加入體系中，對(duì)提升聚乳酸復(fù)合材料綜合性能，特別機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性具有良好的效果，提高各組分的相容性和粘結(jié)力。另一方面，將KH550、KH560或KH570與鈦酸酯偶聯(lián)劑硅烷類偶聯(lián)劑混合加入，協(xié)同效果好。
本發(fā)明的偶聯(lián)劑含有可與PLA和LAK-301反應(yīng)的官能團(tuán)，使得成核劑和其他助劑粉末能更好地分布在基體材料中，也使球晶成核點(diǎn)分布更加均勻，且可以防止不必要的副反應(yīng)發(fā)生。
其中，所述成核劑為L(zhǎng)AK-301。LAK-301是一種芳香族磺酸鹽，在聚乳酸復(fù)合材料體系中主要起到結(jié)晶促進(jìn)作用，作為PLA的結(jié)晶成核點(diǎn)，加快PLLA、PDLA結(jié)晶速度，使其晶體結(jié)構(gòu)變得更加完善。
本發(fā)明還提供一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）原料干燥：將PLLA和PDLA分別置于78-82℃溫度下干燥110-130min，水分含量控制在500mg/Kg之內(nèi)；PLLA和PDLA具有較強(qiáng)的吸水性，較高的水分含量在加工過(guò)程中會(huì)促使塑料分解，可依據(jù)各基材的特性設(shè)定干燥溫度和時(shí)間；
（2）成核劑預(yù)處理：將稱量好的成核劑攪拌，在攪拌過(guò)程中不斷加入偶聯(lián)劑混合；調(diào)整混合溫度為58-62℃，攪拌時(shí)間為8-12min；
上述步驟（1）和步驟（2）可同時(shí)進(jìn)行或順序調(diào)換；
（3）混合：按比例將PLLA、PDLA和PBAT混合，攪拌，混合溫度為60-90℃，混拌時(shí)間為8-12min，并加入其他助劑再混拌90-150s，出料。
（4）熔融共混擠出：混拌好的物料進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)溫度設(shè)定在140-200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為40-200rpm，采用風(fēng)環(huán)冷卻后造粒，得高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料母粒。
本發(fā)明聚乳酸復(fù)合材料中各組分實(shí)現(xiàn)良好的配合，可克服現(xiàn)有技術(shù)中聚乳酸結(jié)晶速度慢、球晶尺寸大、硬而脆及耐熱性差的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的有益效果：
1、本發(fā)明高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料，將PLLA、PDLA和PBAT相復(fù)合，在其他助劑的配合下，耐熱溫度比通用的PLA可提高60℃左右，達(dá)到120℃左右；與國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的PLA材料相比，本發(fā)明制備的PLA材料其拉伸強(qiáng)度可達(dá)到60MPa左右，彎曲強(qiáng)度達(dá)到85MPa，斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)17%以上，此外，還擁有較高的沖擊強(qiáng)度，使其具有高強(qiáng)度的同時(shí)又具有較好的韌性。
2、本發(fā)明添加少量的偶聯(lián)劑和少量的PDLA于PLLA中，可以達(dá)到提高聚乳酸復(fù)合材料耐熱性的效果，但是大大降低了成本。
3、本發(fā)明生產(chǎn)的PLA復(fù)合材料與常規(guī)PP相比，使用性能相當(dāng)，但是具有棄后可降解的特性。
4、本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，成本低，制造的聚乳酸復(fù)合材料質(zhì)量穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的工業(yè)化生產(chǎn)，并且可大規(guī)模地應(yīng)用在產(chǎn)品上。
具體實(shí)施方式
結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1
本實(shí)施例中，一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料，包括以下重量份的組分：
PLLA 45份
PDLA 35份
PBAT 12份
ATBC 5份
抗氧劑 0.5份
成核劑 1.2份
偶聯(lián)劑 0.5份。
其中，所述PLLA的粘均分子量為22萬(wàn)。所述PDLA的粘均分子量為8萬(wàn)。
所述PBAT的數(shù)均分子量為13萬(wàn)。
其中，所述抗氧劑由抗氧劑1010和抗氧劑168按照質(zhì)量比為1:1混合組成。
其中，所述偶聯(lián)劑由KH560和KH570按照質(zhì)量比為1:0.8混合組成。選擇KH560和KH570復(fù)合作為聯(lián)合偶聯(lián)劑添加，提高各組分之間的粘結(jié)力，提升機(jī)械性能，效果較好。
其中，所述成核劑為L(zhǎng)AK-301。所述成核劑的粒徑為3μm。
本發(fā)明還提供一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）原料干燥：將PLLA和PDLA分別置于80℃溫度下干燥120min，水分含量控制在500mg/Kg之內(nèi)；
（2）成核劑預(yù)處理：將稱量好的成核劑攪拌，在攪拌過(guò)程中不斷加入偶聯(lián)劑混合；調(diào)整混合溫度為60℃， 攪拌時(shí)間為10min；
上述步驟（1）和步驟（2）可同時(shí)進(jìn)行或順序調(diào)換；
（3）混合：按比例將PLLA、PDLA和PBAT混合，攪拌，混合溫度為75℃，混拌時(shí)間為10in，并加入其他助劑再混拌120s，出料。
（4）熔融共混擠出：混拌好的物料進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)溫度設(shè)定在160℃，螺桿轉(zhuǎn)速為120rpm，采用風(fēng)環(huán)冷卻后造粒，得高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料母粒。
本實(shí)施例中，高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的機(jī)械力學(xué)性能及熱力學(xué)性能如表1所示：
表1 聚乳酸復(fù)合材料性能表
其中，HDT為熱變形溫度，本發(fā)明的熱變形溫度測(cè)試條件均為0.455MPa。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中，一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料，包括以下重量份的組分：
PLLA 55份
PDLA 30份
PBAT 10份
ATBC 7份
抗氧劑 1份
成核劑 1份
偶聯(lián)劑 0.5份。
其中，所述PLLA的粘均分子量為5萬(wàn)。所述PDLA的粘均分子量為14萬(wàn)。
所述PBAT的數(shù)均分子量為20萬(wàn)。
其中，所述抗氧劑由抗氧劑1010和抗氧劑DLTP按照質(zhì)量比為1:1混合組成。
其中，所述偶聯(lián)劑由KH550和鈦酸酯偶聯(lián)劑按照質(zhì)量比為1:0.5混合組成。
其中，所述成核劑為L(zhǎng)AK-301。所述成核劑的粒徑為2μm。
本發(fā)明還提供一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）原料干燥：將PLLA和PDLA分別置于78℃溫度下干燥130min，水分含量控制在500mg/Kg之內(nèi)；
（2）成核劑預(yù)處理：將稱量好的成核劑攪拌，在攪拌過(guò)程中不斷加入偶聯(lián)劑混合；調(diào)整混合溫度為58℃， 攪拌時(shí)間為12min；
上述步驟（1）和步驟（2）可同時(shí)進(jìn)行或順序調(diào)換；
（3）混合：按比例將PLLA、PDLA和PBAT混合，攪拌，混合溫度為60℃，混拌時(shí)間為12min，并加入其他助劑再混拌150s，出料。
（4）熔融共混擠出：混拌好的物料進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)溫度設(shè)定在140℃，螺桿轉(zhuǎn)速為40rpm，采用風(fēng)環(huán)冷卻后造粒，得高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料母粒。
本實(shí)施例中，高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的機(jī)械力學(xué)性能及熱力學(xué)性能如表2所示：
表2 聚乳酸復(fù)合材料性能表
實(shí)施例3
本實(shí)施例中，一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料，包括以下重量份的組分：
PLLA 65份
PDLA 25份
PBAT 10份
ATBC 10份
抗氧劑 1.2份
成核劑 1份
偶聯(lián)劑 0.5份。
其中，所述PLLA的粘均分子量為55萬(wàn)。所述PDLA的粘均分子量為3萬(wàn)。
所述PBAT的數(shù)均分子量為5.5萬(wàn)。
其中，所述抗氧劑由抗氧劑1076和抗氧劑DLTP按照質(zhì)量比為1:1混合組成。
其中，所述偶聯(lián)劑為KH570和鈦酸酯偶聯(lián)劑按照質(zhì)量比為1:1混合組成。
其中，所述成核劑為L(zhǎng)AK-301。所述成核劑的粒徑為5μm。
本發(fā)明還提供一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）原料干燥：將PLLA和PDLA分別置于82℃溫度下干燥110min，水分含量控制在500mg/Kg之內(nèi)；
（2）成核劑預(yù)處理：將稱量好的成核劑攪拌，在攪拌過(guò)程中不斷加入偶聯(lián)劑混合；調(diào)整混合溫度為62℃， 攪拌時(shí)間為8min；
上述步驟（1）和步驟（2）可同時(shí)進(jìn)行或順序調(diào)換；
（3）混合：按比例將PLLA、PDLA和PBAT混合，攪拌，混合溫度為90℃，混拌時(shí)間為8min，并加入其他助劑再混拌90s，出料。
（4）熔融共混擠出：混拌好的物料進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)溫度設(shè)定在200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm，采用風(fēng)環(huán)冷卻后造粒，得高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料母粒。
本實(shí)施例中，高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的機(jī)械力學(xué)性能及熱力學(xué)性能如表3所示：
表3 聚乳酸復(fù)合材料性能表
實(shí)施例4
本實(shí)施例中，一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料，包括以下重量份的組分：
PLLA 65份
PDLA 20份
PBAT 7.5份
ATBC 5份
抗氧劑 0.5份
成核劑 0.6份
偶聯(lián)劑 0.5份。
其中，所述PLLA的粘均分子量為70萬(wàn)。所述PDLA的粘均分子量為16萬(wàn)。
所述PBAT的數(shù)均分子量為13萬(wàn)。
其中，所述抗氧劑為抗氧劑1076。
其中，所述偶聯(lián)劑為KH550。
其中，所述成核劑為L(zhǎng)AK-301。所述成核劑的粒徑為2μm。
本發(fā)明還提供一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）原料干燥：將PLLA和PDLA分別置于78-82℃溫度下干燥115min，水分含量控制在500mg/Kg之內(nèi)；
（2）成核劑預(yù)處理：將稱量好的成核劑攪拌，在攪拌過(guò)程中不斷加入偶聯(lián)劑混合；調(diào)整混合溫度為60℃， 攪拌時(shí)間為11min；
上述步驟（1）和步驟（2）可同時(shí)進(jìn)行或順序調(diào)換；
（3）混合：按比例將PLLA、PDLA和PBAT混合，攪拌，混合溫度為80℃，混拌時(shí)間為10min，并加入其他助劑再混拌120s，出料。
（4）熔融共混擠出：混拌好的物料進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)溫度設(shè)定在150℃，螺桿轉(zhuǎn)速為100rpm，采用風(fēng)環(huán)冷卻后造粒，得高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料母粒。
本實(shí)施例中，高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的機(jī)械力學(xué)性能及熱力學(xué)性能如表4所示：
表4聚乳酸復(fù)合材料性能表
實(shí)施例5
本實(shí)施例中，一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料，包括以下重量份的組分：
PLLA 75份
PDLA 15份
PBAT 5份
ATBC 10份
抗氧劑 1.5份
成核劑 0.5份
偶聯(lián)劑 0.5份。
其中，所述PLLA的粘均分子量為30萬(wàn)。所述PDLA的粘均分子量為17萬(wàn)。
所述PBAT的數(shù)均分子量為12萬(wàn)。
其中，所述抗氧劑為抗氧劑1010。
其中，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。
其中，所述成核劑為L(zhǎng)AK-301。所述成核劑的粒徑為5μm。
本發(fā)明還提供一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）原料干燥：將PLLA和PDLA分別置于81℃溫度下干燥125min，水分含量控制在500mg/Kg之內(nèi)；
（2）成核劑預(yù)處理：將稱量好的成核劑攪拌，在攪拌過(guò)程中不斷加入偶聯(lián)劑混合；調(diào)整混合溫度為61℃， 攪拌時(shí)間為9min；
上述步驟（1）和步驟（2）可同時(shí)進(jìn)行或順序調(diào)換；
（3）混合：按比例將PLLA、PDLA和PBAT混合，攪拌，混合溫度為80℃，混拌時(shí)間為10min，并加入其他助劑再混拌130s，出料。
（4）熔融共混擠出：混拌好的物料進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)溫度設(shè)定在160℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180rpm，采用風(fēng)環(huán)冷卻后造粒，得高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料母粒。
本實(shí)施例中，高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的機(jī)械力學(xué)性能及熱力學(xué)性能如表5所示：
表5聚乳酸復(fù)合材料性能表
實(shí)施例6
本實(shí)施例中，一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料，包括以下重量份的組分：
PLLA 60份
PDLA 30份
PBAT 7.5份
ATBC 7份
抗氧劑 0.2份
LAK-301 1.1份
偶聯(lián)劑 0.5份。
其中，所述PLLA的粘均分子量為45萬(wàn)。所述PDLA的粘均分子量為5萬(wàn)。
所述PBAT的數(shù)均分子量為15萬(wàn)。
其中，所述抗氧劑由抗氧劑1076和抗氧劑168按照質(zhì)量比為1:0.8混合組成。
其中，所述偶聯(lián)劑由KH570和鈦酸酯偶聯(lián)劑按照質(zhì)量比為1:1混合組成。
其中，所述成核劑為L(zhǎng)AK-301，所述成核劑的粒徑為4μm。
本發(fā)明還提供一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）原料干燥：將PLLA和PDLA分別置于80℃溫度下干燥110min，水分含量控制在500mg/Kg之內(nèi)；
（2）成核劑預(yù)處理：將稱量好的成核劑攪拌，在攪拌過(guò)程中不斷加入偶聯(lián)劑混合；調(diào)整混合溫度為60℃， 攪拌時(shí)間為9min；
上述步驟（1）和步驟（2）可同時(shí)進(jìn)行或順序調(diào)換；
（3）混合：按比例將PLLA、PDLA和PBAT混合，攪拌，混合溫度為80℃，混拌時(shí)間為10min，并加入其他助劑再混拌135s，出料。
（4）熔融共混擠出：混拌好的物料進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)溫度設(shè)定在150℃，螺桿轉(zhuǎn)速為150rpm，采用風(fēng)環(huán)冷卻后造粒，得高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料母粒。
本實(shí)施例中，高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的機(jī)械力學(xué)性能及熱力學(xué)性能如表6所示：
表6聚乳酸復(fù)合材料性能表
實(shí)施例7
本實(shí)施例中，一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料，包括以下重量份的組分：
PLLA 60份
PDLA 30份
PBAT 5份
ATBC 5份
抗氧劑 0.9份
成核劑 0.8份
偶聯(lián)劑 0.5份。
其中，所述PLLA的粘均分子量為50萬(wàn)。所述PDLA的粘均分子量為8萬(wàn)。
所述PBAT的數(shù)均分子量為14萬(wàn)。
其中，所述抗氧劑為抗氧劑126。所述偶聯(lián)劑為KH560。所述成核劑為L(zhǎng)AK-301，所述成核劑的粒徑為4μm。
本實(shí)施例中，高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的機(jī)械力學(xué)性能及熱力學(xué)性能如表7所示：
表7 聚乳酸復(fù)合材料性能表
本實(shí)施例的其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同，這里不再贅述。
實(shí)施例8
本實(shí)施例中，一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料，包括以下重量份的組分：
PLLA 55份
PDLA 25份
PBAT 15份
ATBC 5份
抗氧劑 0.5份
成核劑 1.5份
偶聯(lián)劑 0.6份。
本實(shí)施例中，高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的機(jī)械力學(xué)性能及熱力學(xué)性能如表1所示：
表8聚乳酸復(fù)合材料性能表
本實(shí)施例的其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同，這里不再贅述。
實(shí)施例9
本實(shí)施例中，一種高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料，包括以下重量份的組分：
PLLA 80份
PDLA 5份
PBAT 12份
ATBC 3份
抗氧劑 0.8份
LAK-301 2份
偶聯(lián)劑 0.4份。
本實(shí)施例中，高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料的機(jī)械力學(xué)性能及熱力學(xué)性能如表9所示：
表9 聚乳酸復(fù)合材料性能表
本實(shí)施例的其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同，這里不再贅述。
對(duì)比例
以含PLLA 100%的聚乳酸材料為對(duì)比例，對(duì)比例的機(jī)械力學(xué)性能及熱力學(xué)性能如表10所示：
表10 對(duì)比例的性能表
本發(fā)明的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、斷裂伸長(zhǎng)率按ASTM D638檢測(cè)；沖擊強(qiáng)度按ASTM D256檢測(cè)；彎曲強(qiáng)度、彎曲模量按ASTM D790檢測(cè)；熱變形溫度按ASTM D648檢測(cè)；密度按GB/T1033-2088檢測(cè)；熔融指數(shù)按ASTM D1238檢測(cè)。
本發(fā)明聚乳酸復(fù)合的密度為1.3-1.4 g/cm3，熔融指數(shù)為7-9 g/10min，斷裂伸長(zhǎng)率在17%以上。
由表1-10可以看出，本發(fā)明的高強(qiáng)度高耐熱聚乳酸復(fù)合材料具有良好的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率，且擁有較高的沖擊強(qiáng)度，使其具有高強(qiáng)度的同時(shí)又具有較好的韌性；與通用的聚乳酸材料相比，本發(fā)明的聚乳酸復(fù)合材料耐熱性能大大提高。
最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。