【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料，具体涉及一种高耐热高流动改性聚乳酸材料及其制备方法。
技术介绍
1、近年来随着“白色污染”日益严重，人们愈发意识到开发绿色环保材料的重要性。聚乳酸(pla)作为生物可降解塑料，使用后可由自然界中的微生物引发降解为co2、h2o等小分子物质，不会产生“白色污染”，具有保护环境和资源利用双重功效，符合国家政策导向及未来发展需求，得到越来越高的重视。已广泛用于一次性餐具、农业、医疗和服装等领域，是目前发展最快、最具潜力的生物可降解材料之一。
2、但是该材料在实际使用中存在以下问题：
3、由于pla结晶速度慢，结晶度低，导致其耐热温度低，制约着聚乳酸材料在高耐热领域的进一步扩大发展。
4、pla的耐热改性普遍通过加入耐热改性剂来实现，但是目前市场上的耐热改性剂价格较高，而且大多需要通过退火处理才能使材料热变形温度提高，因此在实际生产中的效率极低，不适合大量连续生产。
5、pla的熔体流动速率影响制品的加工成型，材料流动性差，无法满足薄壁注塑制品的加工要求，必须要通过添加流动改性剂来改善pla的熔体流动问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高耐热高流动改性聚乳酸材料及其制备方法，用以解决现有的pla存在耐热性差、制备成本高等技术问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术公开了一种高耐热高流动改性聚乳酸材料，以质量百分比计，所述高耐热高流动聚
4、所述改性剂包括羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺、苯基膦酸锌和苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯。
5、进一步地，以质量百分比计，所述改性剂包括羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺10％-20％、苯基膦酸锌10％-20％和苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯60％-80％。
6、进一步地，所述增韧剂为己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物。
7、进一步地，所述润滑剂为芥酸酰胺、硬脂酸钙和聚乙烯蜡中的一种或多种。
8、进一步地，所述聚乳酸在环境温度为190℃、负荷重量为2.16kg的条件下，熔融指数为3-30g/10min。
9、本专利技术还公开了上述高耐热高流动改性聚乳酸材料的制备方法，包括以下步骤：
10、以质量百分比计，将聚乳酸77％-87％、增韧剂10％-20％、改性剂0.5％-2％及润滑剂0.5％-2％混合均匀，得到混合物；随后将混合物熔融挤出，进行冷却造粒，得到粒料；将粒料依次进行烘干、加热和加工成型，得到高耐热高流动改性聚乳酸材料。
11、进一步地，所述混合均匀是在高速混合机中进行；所述高速混合机的混合转速为600-800r/min，混合时间为3-5min；
12、聚乳酸和增韧剂在混合均匀前进行干燥处理，干燥处理的温度为60-80℃，时间为5-8h。
13、进一步地，所述熔融挤出是在双螺杆挤出机中进行；所述熔融挤出的挤出温度为160-190℃，螺杆转速为150-230r/min。
14、进一步地，所述烘干的温度为70-80℃，时间为5-6h。
15、进一步地，所述加热的温度为100-120℃，时间为1-2min；所述加工成型是采用注塑机加工在175-185℃的注塑温度下加工成型。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
17、本专利技术公开了一种高耐热高流动改性聚乳酸材料，采用羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺、苯基膦酸锌或苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯作为改性剂，利用改性剂增加聚乳酸结晶过程中的成核位点，提高聚乳酸材料的耐热性；同时该改性剂所需添加量极低，仅为0.5％-2％，因此对于材料成本影响较小，具有可观的经济性。
18、进一步地，本专利技术采用的改性剂包括羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺10％-20％、苯基膦酸锌10％-20％和苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯60％-80％，与聚乳酸相容性好，可分散均匀，提高材料的流动性；另外，通过添加pbat(己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物)作为增韧剂，协同其余成分，提高聚乳酸材料的韧性，使聚乳酸具有更优异的性能，可以有效拓宽聚乳酸应用领域。采用上述改性剂可以有效提高pla的结晶速率，在pla冷却过程中形成足够的结晶度，根据相关实验结果表明，上述改性剂的采用，结合其余成分，可以使pla的热变形温度由60℃提升至140℃以上。
19、本专利技术还公开了上述高耐热高流动改性聚乳酸材料的制备方法，通过双螺杆挤出机熔融共混，使各组分在熔体中分散均匀，该方法通过在聚乳酸材料中添加改性剂，利用改性技术制备高耐热高流动性的聚乳酸改性材料，该改性材料的热变形温度从61℃提高的140℃，熔体流动速率从11g/10min提高到33g/10min，缩短制品成型周期，并且材料物性没有大幅下降，可广泛用于一次性餐具、农业、医疗和服装等领域。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高耐热高流动改性聚乳酸材料，其特征在于，以质量百分比计，所述高耐热高流动聚乳酸改性材料的成分包括：聚乳酸77％-87％、增韧剂10％-20％、改性剂0.5％-2％及润滑剂0.5％-2％；
2.根据权利要求1所述的一种高耐热高流动改性聚乳酸材料，其特征在于，以质量百分比计，所述改性剂包括羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺10％-20％、苯基膦酸锌10％-20％和苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯60％-80％。
3.根据权利要求1所述的一种高耐热高流动改性聚乳酸材料，其特征在于，所述增韧剂为己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物。
4.根据权利要求1所述的一种高耐热高流动改性聚乳酸材料，其特征在于，所述润滑剂为芥酸酰胺、硬脂酸钙和聚乙烯蜡中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种高耐热高流动改性聚乳酸材料，其特征在于，所述聚乳酸在环境温度为190℃、负荷重量为2.16kg的条件下，熔融指数为3-30g/10min。
6.权利要求1～5中任意一项所述的一种高耐热高流动改性聚乳酸材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求6所述的一种高耐热高流动改性聚乳酸材料的制备方法，其特征在于，所述熔融挤出是在双螺杆挤出机中进行；所述熔融挤出的挤出温度为160-190℃，螺杆转速为150-230r/min。
9.根据权利要求6所述的一种高耐热高流动改性聚乳酸材料的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为70-80℃，时间为5-6h。
10.根据权利要求6所述的一种高耐热高流动改性聚乳酸材料的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为100-120℃，时间为1-2min；所述加工成型是采用注塑机加工在175-185℃的注塑温度下加工成型。
...【技术特征摘要】
1.一种高耐热高流动改性聚乳酸材料，其特征在于，以质量百分比计，所述高耐热高流动聚乳酸改性材料的成分包括：聚乳酸77％-87％、增韧剂10％-20％、改性剂0.5％-2％及润滑剂0.5％-2％；
2.根据权利要求1所述的一种高耐热高流动改性聚乳酸材料，其特征在于，以质量百分比计，所述改性剂包括羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺10％-20％、苯基膦酸锌10％-20％和苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯60％-80％。
3.根据权利要求1所述的一种高耐热高流动改性聚乳酸材料，其特征在于，所述增韧剂为己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物。
4.根据权利要求1所述的一种高耐热高流动改性聚乳酸材料，其特征在于，所述润滑剂为芥酸酰胺、硬脂酸钙和聚乙烯蜡中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种高耐热高流动改性聚乳酸材料，其特征在于，所述聚乳酸在环境温度为190℃、负荷重量为2.16kg的条件下，熔融指数为3-30g/10min。
...【专利技术属性】
技术研发人员：明璐，赵武学，雷瑞，肖荣林，李应平，康凯尔，
申请(专利权)人：陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。