本發(fā)明屬于材料科學(xué)中的高分子復(fù)合材料領(lǐng)域,涉及一種利用透明樹脂、成核劑制備出高透明、耐熱聚乳酸基復(fù)合材料的方法。根據(jù)本發(fā)明所制備的pla基復(fù)合材料,解決了傳統(tǒng)pla維卡溫度低、透明性不穩(wěn)定等問題。本發(fā)明所涉及的方法操作簡(jiǎn)單、制備材料的性能可控性強(qiáng),適用于實(shí)驗(yàn)室及企業(yè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),本材料是一種高透明耐熱聚乳酸基復(fù)合材料。
背景技術(shù):
隨著高分子材料的發(fā)展,石油基高分子材料在人類生活和工作中得到廣泛的應(yīng)用。但這些材料來源不可再生資源,而且在自然環(huán)境中難以降解,造成生態(tài)環(huán)境惡化和資源緊缺,不符合人類可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略,給人類帶來危害。近年來,來源于可再生資源的可為生物降解材料引起人們廣泛的注意。
聚乳酸是以生物資源為原料,通過化學(xué)合成方法的可降解的線性脂肪族聚酯,它來源于可再生資源,具有良好的生物相容性、降解性,較高的拉伸強(qiáng)度和壓縮模量,因此聚乳酸被認(rèn)為是石油基塑料的代替品:將其應(yīng)用于通用塑料領(lǐng)域,對(duì)于減小環(huán)境污染、節(jié)省石油資源以及減輕地球溫室效應(yīng)方面具有十分重要的意義。石油資源短缺及環(huán)境污染嚴(yán)重促進(jìn)了非石油基綠色可降解高聚物的發(fā)展與應(yīng)用。聚乳酸是一種集生物降解性、生物可吸收性于一體的綠色熱塑性聚酯,具有較好的力學(xué)強(qiáng)度、彈性模量和熱成型性,降解產(chǎn)物能滲入人體代謝,廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、藥學(xué)、農(nóng)業(yè)、包裝業(yè)、服務(wù)行業(yè)等領(lǐng)域,被認(rèn)為是迄今為止最有市場(chǎng)潛力的可降解聚合物。然而,與其他高分子材料相同,沖擊強(qiáng)度較低限制了聚乳酸在航空。電子、汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用,為此開發(fā)具有較高韌性的綠色環(huán)保聚乳酸顯得尤為迫切。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為解決聚乳酸耐熱性能差、透明性能不穩(wěn)定而提供的一種制備高透明耐熱聚乳酸改性方法
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)解決方案為聚乳酸耐熱性能差、透明性能不穩(wěn)定的方法,將聚乳酸樹脂、透明樹脂、成核劑按比例混合并干燥,使干燥后的共混物的基體含水率低于50ppm,然后采用熔融擠出的方法將共混物注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣件,其特征在于透明樹脂的熔點(diǎn)在170℃~250℃之間,透明樹脂用量占共混物用量的20%~100%,熔融擠出溫度160℃~215℃。
一種高透明耐熱聚乳酸基復(fù)合材料的組分和重量組分?jǐn)?shù)配比為:聚乳酸10~100份、透明樹脂20~100份以及成核劑0.01~5份。
所述的聚乳酸的數(shù)均分子量為12~20萬
所述的透明樹脂為pmma、pc、及as的一種或幾種,彈性體的添加量為總質(zhì)量的10%-20%。
所述的透明耐熱聚乳酸基復(fù)合材料,成核劑選取的是改性超細(xì)滑石粉、取代二芐叉山梨醇類、二(4-叔丁基-苯甲酸)氫氧化鋁的一種或幾種。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
pla100份
取代二芐叉山梨醇0.8份
首先將pla、透明樹脂、以及成核劑放在真空干燥箱中80℃真空干燥5小時(shí),進(jìn)而去除水分,將混合好的物料由料斗加入到雙螺桿擠出機(jī)中,經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化,其中料筒溫度設(shè)為:前段170-180℃,中段190~200℃,后段200~210℃,螺桿長(zhǎng)徑比35,機(jī)頭溫度195~200℃,螺桿轉(zhuǎn)速150~200rmp/min。
將聚乳酸改性材料注塑成樣品,測(cè)試其相關(guān)性能,
維卡轉(zhuǎn)變溫度60(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso360
拉伸強(qiáng)度64.2(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso527
伸長(zhǎng)率2.5(%)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso527
彎曲強(qiáng)度109.9(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso178
彎曲模量3536(%)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso178
透光率70
實(shí)施例二
pla90份
pmma10份
取代二芐叉山梨醇0.8份
首先將pla、透明樹脂、以及成核劑放在真空干燥箱中80℃真空干燥5小時(shí),進(jìn)而去除水分,將混合好的物料由料斗加入到雙螺桿擠出機(jī)中,經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化,其中料筒溫度設(shè)為:前段170-180℃,中段190~200℃,后段200~210℃,螺桿長(zhǎng)徑比35,機(jī)頭溫度195~200℃,螺桿轉(zhuǎn)速150~200rmp/min。
維卡轉(zhuǎn)變溫度61.6(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso360
拉伸強(qiáng)度65.1(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso527
伸長(zhǎng)率2.3(%)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso527
彎曲強(qiáng)度115.2(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso178
彎曲模量3752(%)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso178
透光率80
實(shí)施例三
pla80份
pmma20份
取代二芐叉山梨醇0.8份
首先將pla、透明樹脂、以及成核劑放在真空干燥箱中80℃真空干燥5小時(shí),進(jìn)而去除水分,將混合好的物料由料斗加入到雙螺桿擠出機(jī)中,經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化,其中料筒溫度設(shè)為:前段170-180℃,中段190~200℃,后段200~210℃,螺桿長(zhǎng)徑比35,機(jī)頭溫度195~200℃,螺桿轉(zhuǎn)速150~200rmp/min。
維卡轉(zhuǎn)變溫度64.8(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso360
拉伸強(qiáng)度66.3(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso527
伸長(zhǎng)率2.4(%)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso527
彎曲強(qiáng)度117.2(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso178
彎曲模量3854(%)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso178
透光率90
實(shí)施例四
pla70份
pmma30份
取代二芐叉山梨醇0.8份
首先將pla、透明樹脂、以及成核劑放在真空干燥箱中80℃真空干燥5小時(shí),進(jìn)而去除水分,將混合好的物料由料斗加入到雙螺桿擠出機(jī)中,經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化,其中料筒溫度設(shè)為:前段170-180℃,中段190~200℃,后段200~210℃,螺桿長(zhǎng)徑比35,機(jī)頭溫度195~200℃,螺桿轉(zhuǎn)速150~200rmp/min。
維卡轉(zhuǎn)變溫度66.5(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso360
拉伸強(qiáng)度66.8(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso527
伸長(zhǎng)率2.5(%)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso527
彎曲強(qiáng)度119.2(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso178
彎曲模量3954(%)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso178
透光率90
實(shí)施例五
pla60份
pmma40份
取代二芐叉山梨醇0.8份
首先將pla、透明樹脂、以及成核劑放在真空干燥箱中80℃真空干燥5小時(shí),進(jìn)而去除水分,將混合好的物料由料斗加入到雙螺桿擠出機(jī)中,經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化,其中料筒溫度設(shè)為:前段170-180℃,中段190~200℃,后段200~210℃,螺桿長(zhǎng)徑比35,機(jī)頭溫度195~200℃,螺桿轉(zhuǎn)速150~200rmp/min。
維卡轉(zhuǎn)變溫度69.3(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso360
拉伸強(qiáng)度67.2(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso527
伸長(zhǎng)率2(%)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso527
彎曲強(qiáng)度123.5(kj/m2)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso178
彎曲模量4025(%)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)iso178
透光率95
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。