[发明专利]一种制造ABS/PLA合金材料用的大分子相容剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种制造ABS/PLA合金材料用的大分子相容剂的制备方法。

背景技术

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)是目前产量最大、应用最广泛的工程塑料之一。它不仅具有韧、硬、刚相均衡的力学性能，而且具有较好的尺寸稳定性、加工流动性等。

聚乳酸(PLA)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，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。其机械性能及物理性能良好，加工方便，具有良好的抗拉强度及延展度。

ABS和PLA两相相容性差，相界面黏结力不足，往往得不到机械性能良好的共混物。为了提高两者的相容性，增强两相间的界面黏结作用，可在共混体系中加入相容剂，从而提高力学性能。但现有的相容剂还远远达不到显著提高ABS和PLA树脂相容性和力学性能的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高性能的ABS/PLA合金材料用的大分子相容剂，以解决ABS/PLA共混物相容性差、性能低的技术问题。

为了解决上述技术难题，本发明采用的技术方案是一种制造ABS/PLA合金材料用的大分子相容剂的制备方法。

各组分及质量分数为：

最优选质量分数为：

所述苯乙烯类物质选自苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、特丁基苯乙烯、氯化苯乙烯中的一种或几种。

所述环氧类选自丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二丙烯酸缩水甘油酯中的一种。

所述引发剂类物质选自过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化二特丁基、偶氮异庚基腈中的一种。

所述短链PLA选自工业PLA回料、聚乳酸低聚物、端羟基聚乳酸预聚体中的一种。

本发明还提供了上述相容剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将苯乙烯类物质、环氧类、引发剂类物质按一定比列加入三颈瓶中，通过本体聚合的方法或者溶液聚合的方法或者悬浮聚合的方法，得到共聚物。

步骤2，将步骤1中得到的共聚物与短链PLA按一定比例通过熔融共混的方法，得到用于制备ABS/PLA合金材料用的大分子相容剂。

步骤1中所述聚合方法的温度为60-100℃，反应时间为4-20小时。

步骤2中所述熔融共混温度为90-200℃。

本发明基于梳型大分子的结构，利用主链的聚苯乙烯结构提高了与ABS的相容性，而支链的聚乳酸链段又提高了与聚乳酸相的相容性，对ABS与PLA两相的增容起到很好的作用。

本发明的有益效果在于：采用反应方式得到聚苯乙烯主链兼具反应性环氧基团，通过一步反应熔融共混即可得到梳型的大分子相容剂，制备工艺简单，且较好调节相容剂中聚苯乙烯链段与聚乳酸链段的比例，可以适用于多种比例的ABS/PLA共混体系。从实验结果表明，该相容剂的增容效果优子市售相容剂。

附图说明

附图1.PLA(Natureworks，3001D)与ABS(LG甬兴，H-121H)合金的扫描电镜照片(A)PLA与ABS质量比＝100∶100(B)PLA，ABS与相容剂质量比＝100∶100∶2，相容剂：市售相容剂S001；(C)PLA，ABS与相容剂质量比＝100∶100∶2，相容剂：自制相容剂S002；(D)PLA，ABS与相容剂质量比＝100∶100∶2，相容剂：自制相容剂S003；

具体实施方式

实施例1

先通过减压蒸馏法对苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯进行精制处理，通过重结晶对偶氮二异丁腈进行精制处理。

按以下比例准备原料，聚合方法为溶液聚合

将偶氮二异丁腈溶于苯乙烯中，然后加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合均匀后导入烧瓶中，再倒入45ml干燥后的甲苯，加入磁子，接上球形冷凝管，抽真空，氮气保护。控制反应温度为90℃，通入冷凝水，反应时间为12h。取80ml乙醇进行沉淀，待沉淀静置后，去除上层液体，得到底层沉淀，加入50ml二氯甲烷进行二次溶解。待完全溶解后，将溶液缓缓滴入80ml甲醇中，得到白色粉状沉淀后倒入布氏漏斗进行真空抽滤，得到白色沉淀后放入表面皿中，将产物放入真空干燥箱中干燥，温度设置为50℃。

将得到的共聚物与工业PLA回料，在密炼机中熔融共混，条件为：温度170℃，转子转速60r/min，时间10min。