一种用于增强PLA熔体强度的复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种用于增强PLA熔体强度的复合材料及其制备方法与应用，该复合材料由以下重量份的组分制成：SEBS10

【技术实现步骤摘要】
一种用于增强PLA熔体强度的复合材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及高分子复合材料
，具体涉及一种用于一次性塑料薄膜生产的PLA复合材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随物流经济高速发展，一次性塑料薄膜制品的需求迅猛增加，成为现代物流行业发展不可或缺的软包装材料。现已规模使用的一次性塑料薄膜是石油基聚乙烯、聚丙烯薄膜。石油属于不可再生资源，而且，近期由于其价格持续上涨，使聚乙烯、聚丙烯薄膜成本价格也随之提升。此外，聚乙烯、聚丙烯薄膜使用后难以回收再利用，且难以自然降解，给生态环境造成极大污染。
[0003]聚乳酸(PLA)是最有潜力规模替代聚乙烯、聚丙烯薄膜的可生物降解的生物基材料。但由于PLA链临界缠结分子量大，使其熔体强度低，熔体拉伸呈现应变软化，制约了其在挤出吹塑和拉伸吹塑等吹塑成形设备上的成形加工，且薄膜拉伸强度低。为使PLA薄膜达到其使用的力学强度，生产商只能增加薄膜厚度，这无疑增加了PLA薄膜的使用成本。因此，在PLA成形加工过程中，降低其熔体中PLA链缠结分子量，可以从根本上提高其熔体强度，且提高PLA薄膜的力学强度。
[0004]通过聚合反应制备的长链支化PLA可以提高PLA熔体链缠结度，进而提高其熔体强度。但是聚合反应制备长链支化PLA，一是工艺复杂，二是聚合生产线投入成本过高，限制了长链支化PLA的规模生产。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一是提供一种用于增强PLA熔体强度的复合材料，该复合材料可以有效提高PLA熔体强度、力学强度。
[0006]本专利技术的目的之二是提供上述用于增强PLA熔体强度的复合材料的制备方法，工艺简单，生产成本低。
[0007]本专利技术的目的之三是提供上述用于增强PLA熔体强度的复合材料的应用。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种用于增强PLA熔体强度的复合材料，由以下重量份的组分制成：氢化苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)10
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20份；聚酯
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聚醚嵌段共聚物5
‑
10份；马来酸酐接枝氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物(SEBS
‑
g
‑
MAH)5
‑
8份；氧化PE蜡0.5
‑
2份；其中所述SEBS为星形链结构，苯乙烯/橡胶比为30/70。
[0010]优选的，所述聚酯
‑
聚醚嵌段共聚物为线形链结构，聚酯/聚醚比为38/62。
[0011]优选的，所述SEBS
‑
g
‑
MAH为线形链结构，马来酸酐接枝率为1.5％，苯乙烯/橡胶比为30/70。
[0012]优选的，所述氧化PE蜡的分子量为2500
‑
3200。
[0013]第二方面，本专利技术提供上述用于增强PLA熔体强度的复合材料的制备方法，包括如
下步骤：
[0014](1)按配比称量SEBS、聚酯
‑
聚醚嵌段共聚物、SEBS
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g
‑
MAH、氧化PE蜡，加入混合机中混合均匀，得到预混料；
[0015](2)将步骤(1)中得到的预混料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出造粒；双螺杆挤出机各工作区段温度设置分别为180℃、190℃、195℃、190℃、185℃、170℃，机头温度为170℃，螺杆转速为300转/分钟。
[0016]第三方面，本专利技术提供上述复合材料在制备高熔体强度聚乳酸方面的应用，包括以下步骤：分别称量PLA 100份、复合材料10
‑
25份、氧化PE蜡0.5份，混合均匀，经双螺杆挤出机中熔融共混、挤出造粒；双螺杆挤出机各工作区段温度设置分别为175℃、180℃、175℃、165℃、165℃、165℃，机头温度为165℃，螺杆转速为200转/分钟。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0018]1.本专利技术是在现有PLA中引入SEBS/聚酯
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聚醚嵌段共聚物/SEBS
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g
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MAH复合材料，以其作为复合材料熔体的三维链缠结中心，调控熔体链缠结度，进而控制复合材料的熔体强度，从而赋予PLA复合材料良好的吹塑加工性能和优异的拉伸强度；
[0019]2.SEBS/聚酯
‑
聚醚嵌段共聚物/SEBS
‑
g
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MAH复合材料增强PLA，具有以下特点：链缠结度为3.5
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4.1mol/cm3，熔体强度为13.6
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16.8cN，拉伸强度为49.5
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64.2MPa，断裂伸长率25.4
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64.5％。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0021]实施例1
[0022]称量10kgSEBS、7.5kg聚酯
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聚醚嵌段共聚物、5kg SEBS
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g
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MAH、0.5kg氧化PE蜡，加入混合机中预混合；将预混料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出造粒。双螺杆挤出机各工作区段温度设置分别为180℃、190℃、195℃、190℃、185℃、170℃，机头温度为170℃。螺杆转速为300转/分钟。
[0023]实施例2
[0024]称量15kgSEBS、7.5kg聚酯
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聚醚嵌段共聚物、6kgSEBS
‑
g
‑
MAH、1.5kg氧化PE蜡，加入混合机中预混合；将预混料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出造粒。双螺杆挤出机各工作区段温度设置分别为180℃、190℃、195℃、190℃、185℃、170℃，机头温度为170℃。螺杆转速为300转/分钟。
[0025]实施例3
[0026]称量20kgSEBS、10kg聚酯
‑
聚醚嵌段共聚物、8kgSEBS
‑
g
‑
MAH、2kg氧化PE蜡，加入混合机中预混合；将预混料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出造粒。双螺杆挤出机各工作区段温度设置分别为180℃、195℃、200℃、195℃、185℃、170℃，机头温度为170℃。螺杆转速为300转/分钟。
[0027]实施例4
[0028]称量12.5kgSEBS、5kg聚酯
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聚醚嵌段共聚物、7kgSEBS
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g
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MAH、1.5kg氧化PE蜡，加入混合机中预混合；将预混料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出造粒。双螺杆挤出机各工作区段温度设置分别为180℃、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于增强PLA熔体强度的复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物10
‑
20份；聚酯
‑
聚醚嵌段共聚物5
‑
10份；马来酸酐接枝氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物5
‑
8份；氧化PE蜡0.5
‑
2份；其中所述氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物为星形链结构，苯乙烯/橡胶比为30/70。2.根据权利要求1所述的一种用于增强PLA熔体强度的复合材料，其特征在于，所述聚酯
‑
聚醚嵌段共聚物为线形链结构，聚酯/聚醚比为38/62。3.根据权利要求1所述的一种用于增强PLA熔体强度的复合材料，其特征在于，所述马来酸酐接枝氢化苯乙烯
‑
丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物为线形链结构，马来酸酐接枝率为1.5％，苯乙烯/橡胶比为30/70。4.根据权利要求1所述的一种用于增强PLA熔体强度的复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德玲，黄海翔，任灵芝，
申请(专利权)人：徐州工程学院，
类型：发明
国别省市：