[发明专利]一种隔热型PLA复合塑料瓶及其制备方法

权利要求书

1.一种隔热型PLA复合塑料瓶，其特征在于：

由以下重量份的原料组成：聚乳酸粉体45-65份，SiO₂气凝胶微球5-15份，硅烷偶联剂KH550 0.5-1.5份，天然植物纤维1-5份，增塑剂0.01-0.05份，分散剂0.8-2份；

所述复合塑料瓶的制备方法包括以下步骤：

(1)将无水乙醇与蒸馏水按体积比9∶1的比例混合，加入一定量的硅烷偶联剂和SiO₂气凝胶微球，30℃水浴加热预水解并磁力搅拌2h；接着在85℃下干燥6h，得到改性SiO₂气凝胶微球；

(2)按重量份称取聚乳酸粉体，天然植物纤维，增塑剂，分散剂，向其中加入步骤(1)中得到改性SiO₂气凝胶微球，加入高速混合机中，混合均匀后采用双螺杆挤出机在160-180℃下挤出造粒，并在60℃-80℃下真空干燥12-24h。

2.一种如权利要求1所述的隔热型PLA复合塑料瓶，其特征在于：

所述的聚乳酸粉体长度为30-40mm。

3.一种如权利要求1所述的隔热型PLA复合塑料瓶，其特征在于：

所述的SiO₂气凝胶微球制备步骤为：以碱性硅溶胶为硅源，加入质量百分比4％硝酸水溶液和乙醇，其中硅溶胶、乙醇和硝酸的体积比为1：1.6：0.4，得到SiO₂醇溶液；以20份正庚烷为油相，5份司班80、1份吐温85为乳化剂，1份正丁醇为助乳化剂，乳化剂浓度为0.12g/L；在40℃下搅拌30min使其混合均匀，随后将上述制备的醇溶胶在搅拌的条件下加入到油相中，使其分散均匀；随后向混合溶液中滴入2mol/L的氨水至中性，继续搅拌30min，即得到SiO₂醇凝胶微球；最后将湿凝胶微球洗涤、老化、溶剂置换和干燥后，得到SiO2气凝胶微球；所述SiO₂气凝胶微球粒径为4-20μm，孔径10-40nm。

4.一种如权利要求1所述的隔热型PLA复合塑料瓶，其特征在于：

所述的天然植物纤维为棉纤维、剑麻纤维、大麻纤维和竹纤维中的一种或两种。

5.一种如权利要求1所述的隔热型PLA复合塑料瓶，其特征在于：

所述的增塑剂为环氧大豆油、柠檬酸三乙酯、甘油和聚乙二醇中的一种。

6.一种如权利要求1所述的隔热型PLA复合塑料瓶，其特征在于：

所述的分散剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镉、硬脂酸镁和硬脂酸铜中的一种或多种。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的隔热型PLA复合塑料瓶的制备方法，其特征在于：

包括以下步骤：

(1)将无水乙醇与蒸馏水按体积比9∶1的比例混合，加入一定量的硅烷偶联剂和SiO₂气凝胶微球，30℃水浴加热预水解并磁力搅拌2h；接着在85℃下干燥6h，得到改性SiO₂气凝胶微球；

(2)按重量份称取聚乳酸粉体，天然植物纤维，增塑剂，分散剂，向其中加入步骤(1)中得到改性SiO₂气凝胶微球，加入高速混合机中，混合均匀后采用双螺杆挤出机在160-180℃下挤出造粒，并在60℃-80℃下真空干燥12-24h；

(3)将步骤(2)得到的母粒采用温度和压力组合的方式通过注塑机注射到事先准备好的模腔中，然后在120-180℃下采用热空气吹塑法进行吹塑成形并等温维持；

(4)将步骤(3)得到的样品采用红外烘道热处理，在160-180℃下退火1-3h，即得到隔热型PLA复合塑料瓶。