[发明专利]一种强韧性聚乳酸复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种强韧性聚乳酸复合材料及其制备方法，聚乳酸复合材料其原料按重量百分比包括：聚乳酸59‑79％，复合母料20‑40％，抗氧化剂1％；所述复合母料包括第一复合母料和第二复合母料；制备方法包括，将聚乳酸、第一复合母料、第二复合母料和抗氧剂混合后，置于双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出造粒，然后水冷，风干后得到硫酸钙晶须增强增韧聚乳酸复合材料。本发明中通过加入第一复合母料、第二复合母料，聚乳酸的增强增韧效果要明显增高，也不会显著降低复合体系的熔体流动速率。

技术领域

本发明涉及聚乳酸技术领域，尤其涉及一种强韧性聚乳酸复合材料及其制备方法。

背景技术

聚乳酸是(PLA)一种人工合成的热塑性树脂，具有优异的生物相容性和可吸收性，在生物医学领域应用广泛。PLA具有的植物原料的可再生性和可完全生物降解的特性，决定了其在日常生活和工业领域同样具有巨大的应用潜力。然而，PLA的柔韧性很差、冲击韧性低和尤为明显的低温脆性，在很大程度上限制了其产品的应用领域。尽管诸多文献表明，通过添加增塑剂或引入热塑性弹性体是提高其韧性最有有效的手段，但往往是以牺牲材料的强度和刚度为代价的。因此，本发明提供一种强韧性聚乳酸复合材料及其制备方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术问题，而提出的一种强韧性聚乳酸复合材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种强韧性聚乳酸复合材料，其原料按重量百分比包括：聚乳酸59-79％，复合母料20-40％，抗氧化剂1％；所述复合母料包括第一复合母料和第二复合母料，

第一复合母料的制备方法如下：将聚乳酸溶于四氢呋喃中，再加入表面处理后的氧化锌晶须，表面处理后的氧化锌晶须与聚乳酸的重量比为1：2，搅拌3h得到混合悬浮液；将混合悬浮液倒入无水乙醇中进行沉淀，然后洗涤，冷冻干燥，粉碎得到第一复合母料；

表面处理后的氧化锌晶须的制备方法如下：将硅烷偶联剂KH550加入无水乙醇中混合均匀得到混合溶液；将氧化锌晶须加入混合溶液中使其完全浸润，硅烷偶联剂KH550与氧化锌晶须的重量比为2：100，升温后搅拌，然后抽滤，洗涤，真空干燥得到表面处理后的氧化锌晶须；

第二复合母料的制备方法如下：将聚乳酸溶于四氢呋喃中，再加入表面处理后的碳酸钙晶须，表面处理后的碳酸钙晶须与聚乳酸的重量比为1：2，搅拌3h得到混合悬浮液；将混合悬浮液倒入无水乙醇中进行沉淀，然后洗涤，冷冻干燥，粉碎得到第二复合母料。

表面处理后的氧化锌晶须的制备方法如下：将硅烷偶联剂KH550加入无水乙醇中混合均匀得到混合溶液；将碳酸钙晶须加入混合溶液中使其完全浸润，硅烷偶联剂KH550与碳酸钙晶须的重量比为2：100，升温搅拌，然后抽滤，洗涤，真空干燥得到表面处理后的碳酸钙晶须。

抗氧化剂采用4-羟基十八烷酸酰替苯胺。

第一复合母料中，表面处理后的氧化锌晶须的含量为25wt％，第二复合母料中，表面处理后的碳酸钙晶须的含量为20wt％。

碳酸钙晶须的平均直径为2-8μm，平均长度为20-80μm。

氧化锌晶须的平均直径为1-6μm，平均长度为90-200μm。

聚乳酸的熔融指数为10-20g/10min，密度为1-1.5g/cm³。

为了实现上述目的，本发明还采用了如下技术方案：一种强韧性聚乳酸复合材料制备方法，将聚乳酸、复合母料和抗氧剂混合后，置于双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出造粒，然后水冷，风干后得到硫酸钙晶须增强增韧聚乳酸复合材料，所述复合母料包括第一复合母料和第二复合母料。

熔融共混挤出造粒过程中，双螺杆挤出机从料口到机头的各段温度依次为150℃、175℃、180℃、185℃、175℃。