[发明专利]一种可降解PC/PLA合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性高分子材料改性技术领域，尤其涉及应用于家用电器、生活用品、电子电气等方面的一种可降解PC/PLA合金及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，是一种无定形的透明工程塑料，具有高强度和模量、高韧性、低收缩等优点；但其熔体黏度大、流动性差、加工成型困难及耐溶剂性差等缺点，因而其应用范围受到限制。

聚乳酸(PLA)，又称聚丙交酯，是一种透明无色的热塑性塑料，是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成，具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料，同时具有良好的生物相容性、高强度、高模量、收缩率小、透明性好等优点，但存在着韧性差、热变形温度低等缺点，限制了其作为降解材料在工程塑料领域的使用。

丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物树脂(ABS)是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料，因为其强度高、耐腐蚀、耐高温，所以常被用于制造仪器的塑料外壳。

PC通常与ABS共混成PC/ABS合金，这种合金综合了PC的刚性、强度、韧性、耐热性及ABS的耐化学溶剂、易于加工的优点，是一种综合性能优异的工程塑料，产品应用非常广泛。但是，PC/ABS合金不可降解，在全球资源短缺、石油价格不断上涨、以及环境压力越来越大的今天，发展可降解材料显得尤为重要。但作为降解塑料的主导，PLA的综合性能不及传统的工程塑料，尤其在韧性、耐热性方面还远达不到工程塑料的使用要求。目前PLA只在一些对性能要求不高的领域如包装、快速消费品、餐饮行业有所发展。为了节省石油资源同时减少地球温室效应，进一步拓展由可再生的生物资源制造而来的聚乳酸的应用领域就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种可降解PC/PLA合金，这种合金在保证综合性能好的基础上可降解，减少对环境的污染。

本发明的另一目的是提供一种可降解PC/PLA合金的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种可降解PC/PLA合金，由以下材料组成：聚碳酸酯、聚乳酸、相容剂、抗氧剂、成核剂、酯交换促进剂、以及加工助剂。

可选地，所述可降解PC/PLA合金按重量百分比由下述材料制成：

可选地，所述聚碳酸酯为分子量为20000～40000的双酚A型聚碳酸酯。

可选地，所述聚乳酸为L型或D型聚乳酸。

可选地，所述相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或两种。

可选地，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、以及亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯中的两种。

可选地，所述成核剂为对叔丁基杯[8]芳烃。

可选地，所述酯交换促进剂为钛酸四丁酯。

可选地，所述加工助剂为润滑剂乙撑双脂肪酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或两种。

一种可降解PC/PLA合金的制备方法，包括以下步骤：

(1)预处理原料；

(2)根据以下重量百分比称取各组分：

(3)将称取的所有原料混合均匀；

(4)将混合原料加入平行双螺杆挤出机，经熔融挤出，造粒。

优选地，所述步骤(1)具体是：干燥处理聚碳酸酯、聚乳酸、相容剂、抗氧剂、成核剂、酯交换促进剂、以及加工助剂，其中，

干燥聚碳酸酯的温度为110℃，干燥时间为4小时；

干燥聚乳酸的温度为60℃，干燥时间为5小时；

干燥相容剂、抗氧剂、成核剂、酯交换促进剂、以及加工助剂的温度为80℃，干燥时间为6小时。

可选地，所述步骤(3)具体是：在常温下将称取的所有原料搅拌10～20分钟，混合均匀。

优选地，所述步骤(4)中熔融阶段的工艺条件为：

所述平行双螺杆挤出机的螺杆直径为35～75毫米；

在双螺杆机控温段中，一区温度为200℃，二区温度为210℃，三区温度为220℃，四区温度为230℃，五区温度为230℃，六区温度为220℃，七区温度为220℃，八区温度为230℃，双螺杆机的机头温度为220℃；

螺杆转速为100～300r/min。