[发明专利]一种刚韧均衡的耐刮擦聚乳酸材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，提供了一种刚韧均衡的耐刮擦聚乳酸材料及其制备方法。本发明提供的聚乳酸材料的制备原料包括橡胶10～40份，聚乳酸60～90份，抗氧剂0.2～1份，交联剂0.5～2份，改性赤泥10～50份。本发明利用具有连续相结构的橡胶对聚乳酸材料进行增韧，引入改性赤泥作为功能性补强填充剂，对聚乳酸材料进行有效的增强，使聚乳酸材料刚韧均衡，从而使之具备优异的耐刮擦性能。本发明提供的制备方法步骤简单，容易操作，可依据使用工况成型任意形状的制品。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种刚韧均衡的耐刮擦聚乳酸材料及其制备方法。

背景技术

面对日益加剧的能源危机和“白色污染”以及“黑色污染”等日渐突出的环境问题，“绿色产品”及其先进制造技术成为国际、国内市场竞争的新热点，“绿色原材料”和“绿色工艺”便成了解决石油资源短缺和环境恶化等问题的有效途径。

聚乳酸是一种典型的生物基可再生可降解高分子，以其良好的加工性能和较高的力学强度在替代传统的石油系聚合物方面展现出巨大潜力，被誉为最具发展前景的生物基高分子材料。然而，聚乳酸自身的缺陷也十分明显，例如韧性差、不耐刮擦，这导致其生产、运输、使用过程中容易产生划痕，影响美观，限制了其在汽车、家电、包装、日用品行业的等领域的应用。因此，对聚乳酸的增韧及耐刮擦改性显得尤为重要。

专利CN109912950A公开了一种耐刮擦PLA/PP复合材料，其中将聚乳酸和聚丙烯共混，配以苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和/或聚乙烯醇接枝聚乳酸以及耐刮擦改性剂，制备了耐刮擦性能优异的PLA/PP复合材料。但是在该发明中所用的耐刮擦剂为有机硅/酮类聚合物、丙烯酸类共聚物或PTFE微粉，且用量较大，这些耐刮擦剂不仅成本高，而且与PLA/PP基体的相容性差，导致最终所得复合材料的韧性差，这将严重限制该复合材料的应用推广。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种刚韧均衡的耐刮擦聚乳酸材料及其制备方法。本发明提供的聚乳酸材料刚韧均衡、抗冲击性能优异且力学强度高，具有优异的耐刮擦性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种刚韧均衡的耐刮擦聚乳酸材料，按质量份数计，包括以下制备原料：橡胶10～40份，聚乳酸60～90份，抗氧剂0.2～1份，

交联剂0.5～2份，改性赤泥10～50份；

所述改性赤泥由脱碱赤泥经有机化修饰得到。

优选的，所述橡胶包括杜仲橡胶、天然橡胶和丁腈橡胶的一种或多种。

优选的，所述聚乳酸包括聚-L-乳酸、聚-D-乳酸和外消旋聚乳酸中的一种或多种。

优选的，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂626和抗氧剂DLTDP中的一种或者多种。

优选的，所述交联剂包括过氧化异苯丙、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷和2,4-二氯过氧苯甲酰中的一种或多种。

优选的，所述改性赤泥的成分包括金属氧化物和/或非金属氧化物；所述金属氧化物和非金属氧化物的粒径分布独立地为20nm～10μm。

优选的，所述脱碱赤泥有机化修饰采用的有机物包括异丙氧基二硬脂酸酰氧基铝酸酯和异丙氧基三(乙二胺基N-乙氧基)钛酸酯。

本发明还提供了上述方案所述刚韧均衡的耐刮擦聚乳酸材料的制备方法，包括以下步骤：

将改性赤泥和橡胶进行混炼，得到母炼胶；

将所述母炼胶、聚乳酸和抗氧剂进行塑化混合，得到塑化混合物；

将所述塑化混合物和交联剂混合进行动态交联，得到刚韧均衡的耐刮擦聚乳酸材料。