[发明专利]一种聚乳酸/聚丙烯/聚丁二烯复合材料及其制备方法

说明书

一种聚乳酸/聚丙烯/聚丁二烯复合材料及其制备方法。本发明涉及一种聚乳酸/聚丙烯/聚丁二烯复合材料及其制备方法。本发明目的是为了解决目前反应共混法制备聚乳酸/聚丙烯/聚丁二烯复合材料存在聚乳酸主链断链修复难、熔体强度低以及加工性能差的问题。产品：由聚乳酸树脂、预辐照聚丙烯粉末、聚丙烯/聚丁二烯共混物、单体助剂和热稳定剂熔融共混而成。方法：一、预辐照聚丙烯粉末的制备；二、聚乳酸/聚丙烯/聚丁二烯复合材料的制备。本发明制备的聚乳酸/聚丙烯/聚丁二烯复合材料冲击强度高达19.3J/mm²，溶体强度高达5.7cN。综合性能优异。

技术领域

本发明涉及一种聚乳酸/聚丙烯/聚丁二烯复合材料及其制备方法。

背景技术

替代油类资源生态友好的树脂中，聚乳酸是通过玉米淀粉发酵而成的脂肪族聚酯。与其它通用塑料相比，其兼具优良机械性能、来源广、无毒害可降解的聚合物。但是，聚乳酸树脂分子量分布较窄，熔体强度低，热成型加工困难，使其应用受限。因此，为弥补聚乳酸加工缺陷，选用具有高熔体强度的聚丙烯共混物可以有效地改善聚乳酸的模量、熔体强度、抗冲击性能和耐热性能。

目前提高聚乳酸熔体强度的主要方法有，共混改性、交联改性、填充改性。反应共混改性是提高聚乳酸熔体强度的一种简单而有效的途径。国外专利以韩国公开申请No.10-2012-0044799和No.10-2011-0048125引入反应性官能团化合物作为聚乳酸和聚丙烯的相容剂，US公开申请No.US2010/0160564A1使用环氧基团的乙烯聚合物作为相容剂来改善聚乳酸的特性；国内专利如：《包含聚乳酸树脂的聚丙烯树脂组合物》CN103665539A；

《一种辐射接枝长支链聚乳酸及其制备方法》CN104448154A；《一种长支化聚乳酸的制备方法》CN101597374A；分别将聚丙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚物、1，6-己二醇二丙烯酸酯、异氰酸三缩水甘油酯与聚乳酸接枝共聚。

反应共混法，即在熔融加工的过程中加入较高分子量的聚丙烯/聚丁二烯共混物，添加过氧化物引发自由基反应，支化的同时伴随着聚乳酸分子链降解与交联等副反应；很难控制产物的最终结构和分子量，从而难以保证产物的性能。因此，解决聚乳酸主链降解、辐射降解断链和交联、引发剂分散与残留及单体助剂转化率与接枝效率等关键技术，有着十分重要的实用意义和工业价值。

发明内容

本发明目的是为了解决目前反应共混法制备聚乳酸/聚丙烯/聚丁二烯复合材料存在聚乳酸主链断链修复难、熔体强度低以及加工性能差的问题，而提供一种聚乳酸/聚丙烯/聚丁二烯复合材料及其制备方法。

本发明的一种聚乳酸/聚丙烯/聚丁二烯复合材料由聚乳酸树脂、预辐照聚丙烯粉末、聚丙烯/聚丁二烯共混物、单体助剂和热稳定剂熔融共混而成；

所述的聚乳酸树脂与预辐照聚丙烯粉末的质量比为100：1～20；

聚乳酸树脂与聚丙烯/聚丁二烯共混物的质量比为100：5～30；

所述的聚乳酸树脂与单体助剂的质量比为100：0.5～10；

所述的聚乳酸树脂与热稳定剂的质量比为100：0.01～1。

本发明的一种聚乳酸/聚丙烯/聚丁二烯复合材料的制备方法按照以下步骤进行：

一、预辐照聚丙烯粉末的制备：将聚丙烯粉末密封入PE袋中在辐照剂量率为10kGy/h～10²kGy/h和辐照剂量为0.1kGy～10kGy的条件下辐照0.001h～1h，得到预辐照聚丙烯粉末；

二、聚乳酸/聚丙烯/聚丁二烯复合材料的制备：将预辐照聚丙烯粉末、聚乳酸树脂、聚丙烯/聚丁二烯共混物、单体助剂和热稳定剂放入密炼机中混合，设定剪切速率为50r/min～100r/min，温度为180℃～200℃，时间为5min～10min，挤出造粒，得到聚乳酸/聚丙烯/聚丁二烯复合材料。