[发明专利]一种PLA/PBAT复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料的制备技术领域，具体涉及一种PLA/PBAT复合材料及其制备方法。该材料由PLA、PBAT、EGMA与OMMT复合而得。其中，OMMT与EGMA协同提升材料的强度和韧性。具体的，EGMA改善了两相界面粘合较差的问题，形成了PLA‑EGMA‑PBAT连续相，作用于连续相的外力会通过相界面传递给分散相；分散相颗粒受力后发生变形，又会通过界面将力传递给连续相，促进了应力传递效率的提升，进而提升材料韧性。OMMT与PLA或PBAT之间形成氢键，起到物理交联点的作用，进而提升材料强度。该制备方法利用了平衡式三螺杆动态挤出机的振动力场促进了EGMA与OMMT在PLA和PBAT熔体中良好的分散，方法简单，制成产品兼具PLA的高强度和PBAT的强韧性，在农业薄膜、包装产品、饮料瓶装及医疗等领域应用前景广阔。

技术领域

本发明属于高分子材料的制备技术领域，具体涉及一种PLA/PBAT复合材料及其制备方法。

背景技术

由于石油资源的缩减以及由石油基塑料带来的巨大环境污染问题，使得全生物降解塑料得到大规模关注。聚乳酸(PLA)作为一种新型环保高分子材料，具有良好的生物相容性、可降解性、易加工性，同时具备高强度与模量等优点，而且具有相对其它可降解材料较低的价格，目前广泛被认为是最具有发展前景的可再生、绿色、环保材料之一，近二十年来获得广大研究者的关注。

尽管PLA具有高强度与模量等优点，PLA仍然具备许多缺点，如PLA具有韧性差、降解速度慢、疏水性强以及缺乏活性侧链基团等缺点。考虑到PLA这些缺点，共聚、合成以及聚合物共混等方式被用来改善PLA的缺点。由于聚合物共混具有易操作性以及较高的经济效益等优点，得到了很大的关注。

聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)作为一种可完全降解的脂肪族芳香族共聚酯，具有较好的韧性与延展性以及较快的生物降解速率，因此PBAT可以作为PLA增韧改性的一个优良选择。近年来也有众多国内外研究者对PLA/PBAT复合体系进行研究，包括使用相容剂、扩链剂及引发剂等来改善两相相容性，得到兼具PLA高强度与模量以及PBAT韧性的复合材料。

传统的PLA/PBAT复合材料加工方法主要为单螺杆或双螺杆挤出加工，单螺杆挤出机是靠摩擦力和剪切力来实现挤出，这导致其存在一定的局限性：剪切场较弱，不利于物料的熔融分散，塑料的热传递性能较差，产量相对较低，能耗相对较高，产品的品质不易控制；而双螺杆挤出机同样存在着螺杆背压较低的问题，因此，通常用来加工密实性较低的物料，而不适宜用来加工密实性较高的透明型物料如PLA等。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种PLA/PBAT复合材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供由上述制备方法得到的PLA/PBAT复合材料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种PLA/PBAT复合材料的制备方法，包括以下步骤：将PLA、PBAT、EGMA(乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物)和OMMT(有机改性蒙脱土)混合均匀，然后采用平衡式三螺杆动态挤出机进行熔融共混，挤出成型，最后依次经过冷却，风干，切粒和干燥，即得到所述的PLA/PBAT复合材料；

所述的平衡式三螺杆动态挤出机参见中国专利CN105856530A。

优选的，所述的PLA、PBAT、EGMA和OMMT的混合配比为：PLA 60～80质量份、PBAT 20～40质量份、EGMA质量6份和OMMT 2质量份。

更优选的，所述的PLA、PBAT、EGMA和OMMT的混合配比为：PLA 70质量份、PBAT 30质量份、EGMA质量6份和OMMT 2质量份。

优选的，所述的PLA的特性粘度为1.35dl/g。

优选的，所述的OMMT为经过脱氢牛油二甲基季铵改性的蒙脱土。