[发明专利]一种聚乳酸复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚乳酸领域，特别涉及聚乳酸复合材料及其制备方法。

背景技术

聚乳酸是一种新型的生物降解材料，具有生物相容性好、透明性好、可再生、力学性能均衡等优点。聚乳酸具有热塑性，能够像聚苯乙烯等高分子一样，可采用通用的加工方法，如挤出、注塑、吹瓶、热成型以及熔融纺丝等进行成型加工。但是聚乳酸脆性高，缺口冲击强度低，特别是在低温时尤为严重，这在很大程度上限制了其引用范围，特别是要求具有较高韧性的领域。因此，对聚乳酸进行增韧改性，降低成本成为该领域的研究重点。

聚乳酸的增韧改性方法主要有共聚改性和共混改性。其中，共混混改性相对于共聚改性更为简单和经济，是最为普遍的改性方式。在共混改性中，通常采用MBS、EGMA、POE等不可降解的橡胶或弹性体与聚乳酸共混改性；或者采用PCL、PU等可降解弹性体与聚乳酸共混改性。但是，选用MBS、EGMA、POE等属于石油产品改性聚乳酸，价格较高，且不能够降解。选用PCL或PU改性聚乳酸，价格较高，其对于聚乳酸的冲击性能提高幅度有限，无法制备高韧性的聚乳酸。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种改性聚乳酸及其制备方法，韧性高，可降解，成本低。

本发明公开了一种聚乳酸复合材料，包括A组分和B组分；

所述A组分包括聚乳酸和接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚醚酰胺共聚物；聚乳酸与接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚醚酰胺共聚物的质量比为（2～5）:1；

所述B组分包括热塑性淀粉醋酸酯和接枝马来酸酐的聚乳酸；热塑性淀粉醋酸酯和接枝马来酸酐的聚乳酸的质量比1：（1.5～4）；

所述A组分与B组分的质量比为1：（1～2.5）。

优选的，所述接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚醚酰胺共聚物按照以下方法制备：

将聚醚酰胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯在引发剂和接枝剂的作用下，熔融共混，得到接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚醚酰胺共聚物。

优选的，所述聚乳酸与接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚醚酰胺共聚物的质量比为（2.3～3）:1。

优选的，所述引发剂为有机过氧化物类引发剂，所述接枝剂为N-乙烯基吡咯烷酮。

优选的，所述热塑性淀粉醋酸酯的按照以下方法制备：

将淀粉醋酸酯与甘油按照质量比（1～2.5）：1熔融共混，得到热塑性淀粉醋酸酯。

优选的，所述淀粉醋酸酯的酯化度为0.01～0.5。

本发明公开了一种聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将聚乳酸与接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚醚酰胺共聚物按照质量比（2～5）:1熔融共混，得到A组分；

将热塑性淀粉醋酸酯与接枝马来酸酐的聚乳酸按照质量比1：（1.5～4）熔融共混，得到B组分；

将A组分和B组分混合，得到聚乳酸复合材料；所述A组分与B组分的质量比为1：（1～2.5）。

优选的，所述接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚醚酰胺共聚物与聚乳酸熔融共混的温度为150～200℃，混合时间为3～10分钟，转速为60～100rmp。

优选的，所述热塑性淀粉醋酸酯与接枝马来酸酐的聚乳酸熔融共混的温度为150～200℃，混合时间为3～10分钟，转速为60～100rmp。

优选的，所述A组分和B组分混合的温度为150～200℃，混合时间为3～10分钟，转速为60～100rmp。

与现有技术相比，本发明的聚乳酸复合材料，包括A组分和B组分；所述A组分包括聚乳酸和接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚醚酰胺共聚物；聚乳酸与接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚醚酰胺共聚物的质量比为（2～5）:1；所述B组分包括热塑性淀粉醋酸酯和接枝马来酸酐的聚乳酸；热塑性淀粉醋酸酯和接枝马来酸酐的聚乳酸的质量比1：（1.5～4）；所述A组分与B组分的质量比为1：（1.5～2.5）。由于接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚醚酰胺共聚物与热塑性淀粉醋酸酯都是具有较高韧性的弹性体，这两种物质与聚乳酸共混后形成的复合材料在受到外力冲击时，弹性体起到吸收、分散能量的作用，从而提高了聚乳酸复合材料整体的抗冲击性，即韧性较好。另外本发明中使用的原材料均可降解而且成本较低，因此得到的聚乳酸复合材料环保性能好，成本低。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种聚乳酸复合材料，包括A组分和B组分；