[发明专利]一种可以生物降解的高抗冲聚碳酸酯纳米复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料改性领域，特别涉及一种聚碳酸酯类的可生物降解的高抗冲纳米复合材料，其中包括聚碳酸酯(PC)、3－羟基丁酸－CO－3－羟基戊酸共聚酯(PHBV)、多璧碳纳米管(MWCNT)；所述PC、PHBV、MWCNT通过熔融共混成高分子复合材料；本发明因所选用的PHBV是一种可以完全生物分解的材料，在与PC共混后，可以赋予PC可生物降解的特性；本发明因所选的MWCNT是一种超轻超强的材料，在与PC/PHBV进行共混之后可以赋予复合材料高抗冲的特性；本发明的制备方法包括以下步骤：首先将PC、PHBV和MWCNT烘干，然后将PC与MWCNT预混合并通过熔融共混的方法制备成母料，最后将母料与一定份数的PC和PHBV预混合以后进行熔融共混造粒；采用本发明制备的聚碳酸酯复合材料不仅具有可降解性，同时具备高抗冲的特性。

技术领域

本发明属于高分子材料改性领域，特别涉及一种可以生物降解的高抗冲聚碳酸酯纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

随着现代国民经济的发展，塑料以惊人的消费速度进入生态系统，给环境保护带来前所未有的压力。生物可降解的高分子材料可以加速塑料在环境中的分解速度，已经成为现代塑料改性的热点问题。PC是一种非结晶性的高分子材料，具有良好的光学和力学性能，广泛用于机械、电子电器、交通运输等领域。现有的PC由于不能生物分解，其废旧产品容易造成环境污染，并且其缺口的敏感性高，缺口冲击强度较低。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种可以生物降解的高抗冲聚碳酸酯纳米复合材料及其制备方法，由本方法制备的PC复合材料，不仅具有可生物降解的特性，并且具有较高的抗冲击性。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种可以生物降解的高抗冲聚碳酸酯纳米复合材料，由包含以下重量份的组分组成：

PC 60-80份；

PHBV 20-40份；

MWCNT 0.5-2份。

所述MWCNT的内径3-5nm，外径8-15nm，长度3-12um。

一种可以生物降解的高抗冲聚碳酸酯纳米复合材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)将PC、PHBV和MWCNT置于真空烘箱中以100℃-120℃烘干4-8个小时，然后密封起来备用。

(2)取步骤1中干燥好的PC 90份与MWCNT 10份在高速混合机中进行初步混合。所述高速混合机的转速大约为1000-1500rmp。

(3)取步骤2中混合好的材料在双螺杆挤出机中进行造粒，制备成母料。各区的温度设定范围为200℃-275℃，转速为100-170rmp。

(4)取步骤3中的母料，PC，PHBV，在高速混合机中进行初步混合。所述高速混合机的转速大约为1000-1500rmp。

(5)取步骤4中的混合料在双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到一种可以生物降解的高抗冲聚碳酸酯纳米复合材料。所述双螺杆挤出机，各区的温度设定范围为200℃-275℃，转速为100-170rmp。

本技术与现有技术相比，其有益的效果为：本发明通过添加一定份数的PHBV，使得PC具有一定的可降解性。PHBV作为一种可以全生物降解的高分子材料，热稳定性差，加工温度范围窄，很难单独进行注塑成型。本文通过将PC与PHBV共混的方法，拓宽了PHBV的应用范围。同时，本发明由于加入了MWCNT提高了可以生物降解的PC复合材料的抗冲击性能。此外，本发明使用了熔融共混的改性方法，熔融共混是一种可以大规模工业化生产的高效率的生产方法，因此，本发明涉及的材料改性方法更有利于大规模推广。

具体实施方法