一种PLA的增黏改性方法与流程

文档序号:12163666阅读:2622来源:国知局

本发明涉及改性技术领域,尤其涉及一种PLA的增黏改性方法。



背景技术:

聚乳酸(PLA,H-[OCHCH3CO]n-OH)的热稳定性好,加工温度170~230℃,有好的抗溶剂性,可用多种方式进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸,注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外,生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好,聚乳酸(PLA)还具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性,因此用途十分广泛,可用作包装材料、纤维和非织造物等,主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。

聚乳酸熔体粘度和熔体强度较低,这使其加工工艺受到限制,尤其在发泡成型过程中,由于其较低的熔体粘度和强度使泡沫不稳定而易于破裂,最终导致发泡失败。因此如何提高聚乳酸的熔体粘度,是非常有必要的。



技术实现要素:

本发明的目的在于提出一种PLA增黏改性方法,其能制备高粘度的改性材料,并能改善材料的机械性能和热性能。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

一种聚乳酸的增黏改性方法,其包括:

(1)将聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、过氧化二苯甲酰和四[β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照(80-95):(5-20):(0.2-0.8):(0.1-1.0)的重量比混合均匀,经共混制备得到共混混合物;共混温度为170-190℃,共混时间为1-10min;

(2)将共混混合物在真空模压机上180-195℃、10-15MPa下模压,得到增黏改性的聚乳酸材料。

过氧化二苯甲酰(BPO)是一种常用的自由基引发剂,此前的研究工作中BPO多用于聚烯烃体系,在生物降解材料领域的应用主要集中在制备交联的PLA以及PBS结构方面。PLA及PBS分子链末端的端羧基和端羟基上的氢属于活泼氢,过氧化物是通过自由基夺氢反应,使PLA及PBS分子链发生一定程度的支化及交联反应。

简单地PLA与PBS共混对材料冲击强度的提高有限,加入BPO后,材料的冲击强度随BPO含量的增加而增大。PLA与PBS共混后,材料的拉伸强度降低,但断裂伸长率提高;随着体系中BPO含量的增加,材料明显地表现出由脆性到韧性的转变,且材料的拉伸强度、断裂伸长率和杨氏模量均随BPO含量的增加而增大;随着PBS含量的增加,共混物的断裂伸长率显著増大,但拉伸强度降低。

随着BPO含量的增加,PLA与PBS间的相容性逐渐得到改善,但二者不形成均相体系,分散的PBS相有效地改善了材料的韧性;随着PBS含量的增加,冲击断面上基体屈服的范围增大,应力发白现象愈加明显,说明PBS相很好地分散了冲击应力,使材料的冲击强度得到提高。

本发明在PLA/PBS共混物中引入BPO,提高了其扭矩,增加了混合物的表观粘度和熔体非牛顿指数,使得PLA的粘度增大。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

一种聚乳酸的增黏改性方法,其包括:

(1)将聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、过氧化二苯甲酰和四[β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照80:5:0.2:0.1的重量比混合均匀,经共混制备得到共混混合物;共混温度为170℃,共混时间为1min;

(2)将共混混合物在真空模压机上180℃、10MPa下模压,得到增黏改性的聚乳酸材料。

实施例2

一种聚乳酸的增黏改性方法,其包括:

(1)将聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、过氧化二苯甲酰和四[β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照95:20:0.8:1.0的重量比混合均匀,经共混制备得到共混混合物;共混温度为190℃,共混时间为10min;

(2)将共混混合物在真空模压机上195℃、15MPa下模压,得到增黏改性的聚乳酸材料。

实施例3

一种聚乳酸的增黏改性方法,其包括:

(1)将聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、过氧化二苯甲酰和四[β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照90:10:0.5:0.5的重量比混合均匀,经共混制备得到共混混合物;共混温度为170-190℃,共混时间为1-10min;

(2)将共混混合物在真空模压机上185℃、13MPa下模压,得到增黏改性的聚乳酸材料。

实施例1-3证明,在PLA/PBS共混物中引入BPO,提高了其扭矩,增加了混合物的表观粘度和熔体非牛顿指数,使得PLA的粘度增大。

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