[发明专利]一种聚乳酸复合材料、其制品制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及用于高分子材料领域，特别涉及一种耐热型聚乳酸复合材料、其制品制备方法及其应用。

背景技术

通用塑料因其综合性能优异而被广泛应用于各个领域，与钢铁、木材、水泥并列为四大支持材料，年使用量不断上升。通用塑料如聚乙烯(PE),聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)等在自然界可长期稳定存在，难以降解，故其废弃之后难以回收处理，给环境造成了严重的污染。生物降解塑料因其在自然环境下可较快降解而成为解决塑料废弃物环境污染问题的有效途径之一，从而引起了人们的高度关注，世界各国竞相发展生物降解塑料。

为解决废弃塑料造成的“白色污染”问题，各国都提出了许多切实可行的办法，其中最有效也是最彻底的方法就是使用可生物降解聚合材料代替石油合成聚合材料。与石油合成聚合材料相比，可生物降解的聚合材料在焚化时产生较少的热，并可保持自然降解和再合成循环，从而不会对全球环境包括生态学产生有害影响。而在众多生物可降解聚合材料中，聚乳酸由于可完全生物降解性和植物来源性而被认为是最有可能取代石油合成聚合材料的生物材料。但是纯聚乳酸材料和现有的聚乳酸复合材料，其玻璃化温度较低，且结晶度不高，在加工过程中后处理时间长，且力学性性能不好，不利于广泛应用。

发明内容

综上所述，本发明有必要提供一种耐热型的力学性能好的聚乳酸复合材料。

进一步地，还有必要提供一种上述聚乳酸复合材料制品的制备方法。

进一步地，还有必要提供一种上述聚乳酸复合材料的应用。

一种聚乳酸复合材料，其主要成分为按重量份计包括：

聚乳酸30-60份；

低聚蛋白质共聚物5-10份；

生物降解聚酯5-20份；

成核剂0.1-5份；

滑石粉5-20份；

纤维5-20份；

偶联剂0.1-1份；

润滑剂0.1-1份；

其中，所述低聚蛋白质共聚物是氨基酸与丙交酯的共聚物，所述低聚蛋白质共聚物的重均分子量小于等于1万。

一种聚乳酸复合材料，由以下成分为按重量份计组成：

聚乳酸30-60份；

低聚蛋白质共聚物5-10份；

生物降解聚酯5-20份；

成核剂0.1-5份；

滑石粉5-20份；

纤维5-20份；

偶联剂0.1-1份；

润滑剂0.1-1份；

其中，上述聚乳酸复合材料，其主要成分为按重量份计包括：

聚乳酸40-50份；

低聚蛋白质共聚物5-10份；

生物降解聚酯15-20份；

成核剂0.1-2份；

滑石粉10-20份；

纤维10-20份；

偶联剂0.2-0.5份；

润滑剂0.2-0.5份。

其中，所述聚乳酸的重均分子量可以为6-20万，其中，所述聚乳酸中聚-D乳酸含量低于5wt%，本发明发明人通过大量实验发现，当聚-D乳酸含量低于5wt%时，所述聚乳酸复合材料的耐热性能更好，力学性能更高。

其中，所述氨基酸可以选自氨基丁二酸、α-氨基丙酸、β-氨基丙酸、α-氨基丁酸、β-氨基丁酸、γ-氨基丁酸中的任一种或两种以上。

其中，所述制备低聚蛋白质共聚物的氨基酸与丙交酯的摩尔量之比可以为（5-20）：（80-95）。

其中，所述生物降解聚酯可以选自聚丁二酸丁二醇酯、聚-3-羟基丁酸酯、3-羟基丁酸和3-羟基戊酸的共聚物、羟基丁酸和羟基己酸的共聚物、丁二酸/对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或多种混合物。

其中，所述成核剂优选是含有芳香基团的磷酸盐，含有芳香基团的磷酸盐与低聚蛋白质共聚物协同作用，可以有效地提高本发明所述聚乳酸复合材料在注塑制成注塑成品时的结晶速率，在注塑后的热处理步骤，其退火时间为1-5分钟即可达到产品的最佳力学性能和耐热性能，相较于其它成核剂用于本体系中，需要较长的退火时间才能达到产品的最佳力学性能和耐热性能。

其中，所述的含有芳香基团的磷酸盐可以选自4,6-二叔丁基苯基磷酸钠、氢氧化2,2-亚甲基双（4,6-二叔丁基苯基）磷酸钠盐、苯基磷酸锌、苯基亚磷酸锌、苯基次磷酸锌中的一种或多种组成。