[发明专利]一种增韧聚乳酸共混物及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种增韧聚乳酸共混物及其制备方法。本发明的增韧聚乳酸共混物，按质量份数计，包括以下组分：聚乳酸70‑90份，长碳链尼龙10‑20份，甲基丙烯酸缩水甘油酯1‑5份及过氧化二异丙苯0.01‑0.05份，以上组分通过双螺杆挤出机共混后，得到的聚乳酸材料的韧性大大提高。本发明以聚乳酸为连续相，长碳链尼龙为分散相，同时添加甲基丙烯酸缩水甘油酯作为反应增容剂，以过氧化二异丙苯作为增容反应的引发剂，并通过双螺杆挤出机将以上原料进行共混，使聚乳酸的韧性得到了显著的提高，方法简单易行，同时使用国产的长碳链尼龙作为原料，大大降低了成本。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种增韧聚乳酸共混物及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)是一种可生物降解的脂肪族聚酯，聚乳酸的单体乳酸可以100％从玉米、甜菜和大米等生物质原料经过生物发酵而得，因此聚乳酸是一种生物基的聚合物，并且聚乳酸具有良好的生物可降解性，能够被自然界中的微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水。在当今社会越来越强调绿色、环保的情况下，聚乳酸的这些特点使其逐渐受到人们的重视，成为研究和开发的热点。

聚乳酸作为一种聚酯，有着较高的力学性能和优异的加工性能。但是，由于聚乳酸结构中氢键密度高，分子间作用力大，导致聚乳酸分子柔顺性差，聚乳酸材料表现为脆性，韧性及冲击强度较差，这也极大的限制了它作为工程塑料在许多领域的应用。

化学法和物理法都可以用来提高聚乳酸的韧性。化学法主要采用聚乳酸和其他单体共聚使共聚物有着较好的韧性。但是共聚方法工艺复杂，成本高。而物理法主要是采用聚乳酸和其他物料进行共混的方法得到韧性良好的复合材料。与化学法相比，物理共混则是一种相对简单易行的方法，其应用更为广泛。多种高分子被用来和聚乳酸共混，用来提高聚乳酸的韧性，如PE、PP、ABS、PET、PBT和PC等。

PA11是一种长碳链尼龙，具有优异的抗冲击性能，较高的模量和拉伸强度，良好的耐油耐溶剂性能，PA11的原料是蓖麻油，也是一种生物基的高分子材料。鉴于聚乳酸和PA11物理力学性能上的互补性以及原料的可再生性，有许多研究者对聚乳酸和尼龙PA11的共混材料进行了研究。中国发明专利CN 102391628公开了本发明公开了一种聚乳酸和PA11的合金材料，主要由聚乳酸、PA11和第三组份经熔融混炼设备进行熔融共混得到。第三组份为含环氧基团的弹性体。发明提供的聚乳酸和PA11合金材料在保持聚乳酸材料的硬度和强度的同时，大幅度改善了聚乳酸材料的冲击韧性机械力学性能。中国发明专利CN 107141744A提供了一种聚乳酸/聚酰胺生物高分子合金材料及其制备方法，该合金材料主要由聚乳酸、PA11与尼龙PA6混合组成的聚酰胺、苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物、聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、滑石粉、氢氧化铝、二环己基碳二亚胺、石墨烯、抗氧剂。该生物高分子合金材料以聚乳酸作为主体材料、聚酰胺作为分散相，通过聚酰胺及添加助剂弥补聚乳酸自身不足，使得合金材料的冲击强度和耐热性能大幅提升，具有良好的力学性能和阻燃性能。

但是由于PA11仍为国外所垄断，目前国内还没有实现工业化生产，价格较高，所以影响了其在国内的应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种增韧聚乳酸共混物及其制备方法。本发明以聚乳酸为连续相，长碳链尼龙为分散相，同时添加甲基丙烯酸缩水甘油酯作为反应增容剂，以过氧化二异丙苯作为增容反应的引发剂，并通过双螺杆挤出机将以上原料进行共混，使聚乳酸的韧性得到了显著的提高，方法简单易行，同时使用国产的长碳链尼龙作为原料，大大降低了成本。

为解决现有技术的不足，本发明采用以下技术方案：一种增韧聚乳酸共混物，按质量份数计，包括以下组分：聚乳酸70-90份、长碳链尼龙10-20份、反应增容剂1-5份及反应引发剂0.01-0.05份。

进一步地，所述反应增容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯，反应引发剂为过氧化二异丙苯。

进一步地，所述的聚乳酸为L-乳酸或D-乳酸的均聚物或共聚物。