[发明专利]一种高性能PLA复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高性能PLA复合材料及其制备方法，按重量份由以下组分组成：PLA为80份‑100份，改性纳米Al₂O₃为2份‑6份，PES为20份‑30份，过氧化二叔丁基为0.1份‑0.3份，抗氧剂为0.1份‑0.5份。铝酸酯偶联剂F‑1的加入使得纳米Al₂O₃和PLA界面相容性良好，改善了纳米Al₂O₃在PLA中的分散性，有利于PLA复合材料力学性能的提高；纳米Al₂O₃可以作为相成核剂，使得PLA的结晶速率提高，从而提高了PLA的结晶温度和结晶度，改善PLA复合材料的力学性能。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种高性能PLA复合材料及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)以其良好的生物降解性和较高的机械性能得到了科学界和工业界的广泛关注，但是其拉物理性能一般,这大大限制了PLA复合材料在一些特殊材料领域上的应用。

使用聚丁二酸乙二醇酯(PES)、纳米Al₂O₃改性PLA最后制得一种力学性能优异的PLA复合材料，相关文献并未见于报道，这对于扩展PLA的应用范围具有非常重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能PLA复合材料及其制备方法，以解决现有技术中，PLA的应用范围受到限制的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高性能PLA复合材料，按重量份由以下组分组成：

所述聚乳酸的重均分子量为80000-120000。

所述改性纳米Al₂O₃是经过铝酸酯偶联剂F-1处理后的纳米Al₂O₃。

所述改性纳米Al₂O₃的制备方法，包括以下步骤：

(1)将纳米Al₂O₃放置于温度为60-80℃的真空干燥箱内连续干燥6-8h；

(2)称取一定量的铝酸酯偶联剂F-1、甲苯溶液，配置成质量分数为1-3％的溶液A；

(3)将溶液A经超声分散2-4h后，加入一定量的干燥处理后的纳米Al₂O₃，在40-60℃下继续超声1-2h，得溶液B；

(4)将溶液B抽滤，洗涤，干燥得改性纳米Al₂O₃。

步骤(3)中的溶液A、纳米Al₂O₃的质量比为(36-54)：(20-30)。

所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。

上述任一项高性能PLA复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取80份-100份的PLA、2份-6份改性纳米Al₂O₃、20份-30份PES、0.1份-0.3份DTBP、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀，得到混合料；

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PLA复合材料。