[发明专利]一种注塑制品用聚乳酸改性材料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体公开了一种注塑制品用聚乳酸改性材料，同时还公开了其制备方法。该聚乳酸改性材料由聚乳酸、无机填料、增韧剂、助剂制成。通过将聚乳酸、无机填料、增韧剂、助剂混合，双螺杆机挤出机挤出，之后冷却、切粒，得到聚乳酸改性颗粒材料。本发明提供了一种成本低廉的聚乳酸增韧、耐热改性方法，对聚乳酸的注塑产品的市场化具有重要意义。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体公开了一种注塑制品用聚乳酸改性材料，特别是涉及一种用于非食品接触类注塑制品的聚乳酸改性材料，同时还涉及其制备方法。

背景技术

高分子材料由于具有原料价廉、质量轻、耐腐蚀、容易成型等优点在各行各业得到了广泛应用。目前，世界上高分子材料的用量每年仍然在不断高速增长。高分子材料的使用情况已经成为衡量一个国家或地区人民生活水平和工业化进程的重要指标之一。可是，在人们日益依靠、使用高分子材料的同时，我们也意识到高分子材料给环境带来的危害。由于高分子材料共价键的键能较高，高分子材料的耐腐蚀性极好，使用后的废塑料极难分解，因而成为污染环境的“白色垃圾”。目前，常规处理塑料的方法包括焚烧、掩埋、回收利用等方式。这些处理方法成本较高，并且对环境造成的负面影响较大。基于以上原因，现在符合潮流的可生物降解材料作为高科技产品和环保产品正成为经济热点和研究热点。

聚乳酸(PLA)作为生物基可降解材料，是一种热塑性的脂肪族聚酯，具有可完全生物降解的能力。聚乳酸的原料为乳酸，合成前体为丙交酯。目前乳酸的工业化生产采取的方式为利用可变为糖的农林废弃物(如秸秆、木粉)、含淀粉质作物(如玉米、木薯)，利用乳酸菌代谢通过精制得到高纯度乳酸，而丙交酯为2分子乳酸的脱水聚合物，聚乳酸为多分子丙交酯开环聚合物。经测算，PLA在加工生产过程中其碳排放仅为石化材料的1/4～1/2，其理化性能与聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)相近，PLA的功能性开发更符合目前人类生活自然、绿色、环保、减排的环保理念。

注塑是我国塑料制品行业的重要生产工艺之一，2018年注塑产品总量占我国塑料制品总量的37.2％，并呈现逐年增高的趋势。随着世界范围内环保需求的增加，长期依赖于塑料制品的方便快捷的生活方式在短期内难以改变，因此使用以PLA为代表的绿色可降解环保塑料将成为当前人类生活的主要选择。

聚乳酸作为生物质类绿色塑料中重要的一员，其短缺的原料市场供给，导致目前聚乳酸价格一直居高不下，从2014年左右的1.6万元/吨提升到2018年的2.2～2.5万元/每吨，直至目前吨售价高达3万元以上。昂贵的价格严重限制了聚乳酸产业的应用及规模化发展。本发明拟在针对注塑制品的需求，提供一种聚乳酸改性高分子材料，以推进聚乳酸注塑产品的市场化生产，进而为可持续发展战略、绿色环保、节能减排贡献力量。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种注塑制品用聚乳酸改性材料，同时还提供了其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种注塑制品用聚乳酸改性材料，所述改性材料的制备原料按重量份数计包括：

所述无机填料为选自重质碳酸钙、轻质碳酸钙、蒙脱土、亚硫酸钙中的至少一种。

作为本发明一种优选的实施方案，所述聚乳酸为PLLA(左旋聚乳酸)和/或PDLA(右旋聚乳酸)；聚乳酸为PLLA和PDLA的混合物时，按重量比例为PLLA：PDLA＝(60～99)：(40～1)混合。

作为本发明一种优选的实施方案，所述PLLA的光学纯度为95％～99.5％，相对分子量为5万～30万，在190℃、2.16kg砝码压力下熔体流动指数为5～30g/10min。

作为本发明一种优选的实施方案，所述PDLA的光学纯度为95％～99.5％，相对分子量为5万～30万，在190℃、2.16kg砝码压力下熔体流动指数为5～30g/10min。