[发明专利]高耐热高韧性的PC/PLA高分子合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐热高韧性的PC/PLA合金材料及其制备方法，该合金材料按重量份数计由以下原料制成：聚乳酸(PLA)树脂10‑60份，聚碳酸酯(PC)树脂30‑90，相容剂0‑20份，增韧剂0‑20份，其他助剂0‑5份。以上述成本比各取原料混合均匀，经螺杆挤出机挤出、造粒，得到高耐热高韧性的PC/PLA合金材料。本发明的PC/PLA合金材料保证各方面性能良好的基础上，耐热性能佳、高韧性、加工性能良好且可降解的绿色的高分子材料。

技术领域

本发明涉及热塑性高分子材料改性技术领域，特别是适用于家用电器、用品、电子电器等的一种耐高温高韧性的PC/PLA合金材料及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)是以乳酸为主要原料聚合所得到的聚合物，其原料来源充分而且具有可再生的特点且其生产过程中无污染，产品还可以通过生物降解。因此是理想的绿色高分子材料。但由于聚乳酸中存在大量的酯键，而使其亲水能力下降，同时也导致其生物相容性下降。其次聚乳酸的分子量分布较宽，这也导致了聚乳酸制品的韧性等机械性能较差，特别表现在韧性方面，使其在受力后极易发生弯曲变形。同时，纯聚乳酸制品的热变形温度只有58℃，在高温下易老化，导致其材质变脆。因此，以上几点在很大程度上限制了聚乳酸在工业上的应用。

聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构又可将其分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。聚碳酸酯高分子量树脂具有很高的韧性，同时其抗冲击性能及抗热畸变性能良好。且聚碳酸酯材料还具有阻燃性、耐磨以及抗氧化性。特别是其高韧性性和抗热畸变性的特点，可以与聚乳酸共混改性以弥补聚乳酸在韧性及耐热性能上的缺失。

通过将聚乳酸和聚碳酸酯进行共混改性，既能改善聚碳酸酯的成型加工困难的问题，又能弥补聚乳酸在机械性能方面不足的缺点，同时又能扩展聚碳酸酯的应用领域，从而减轻环境负担和降低生产过程中的能耗。

发明内容

本发明目的是为了解决PLA在高温下易老化、变脆和韧性下降等性能变化，根据高分子相容性原理，通过加入在耐热性和韧性方面具有优良性能的PC树脂，在适当合理的成分组合和助剂添加，使其中一种材料的优点弥补另一种材料的缺陷，得到耐热性能好，韧性高的绿色环保材料。

本发明的另一目的是提供一种高耐热高韧性的PC/PLA合金的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种高耐热高韧性的PC/PLA合金，其由以下质量份数比的材料组成：聚乳酸(PLA)树脂10-60份，聚碳酸酯(PC)树脂30-90，相容剂0-20份，增韧剂0-20份，其他助剂0-5份。

具体地，所述聚碳酸酯(PC)树脂为双酚A型芳香族聚碳酸酯。

具体地，所述聚乳酸(PLA)树脂为D型聚乳酸。

具体地，所述相容剂选取马来酸配接枝聚乙烯(EMA)和乙烯-丙烯酸丁酯(E—BA)中的一种或两种。

具体地，所述增韧剂为MBS。

具体地，加工助剂为润滑剂乙撑双脂肪酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或两种。

一种高耐热高韧性的PC/PLA合金材料制备方法，包括如下步骤：

S1、称取配方组分：按照专利要求1所述高耐热高韧性的PC/PLA合金材料的配方分别称取所述聚碳酸酯、聚乳酸、相容剂、增韧剂、加工助剂；

S2、预处理：将S1称取的所述聚碳酸酯(PC)放入鼓风干燥箱100℃干燥5小时，所述聚乳酸(PLA)、相容剂、增韧剂和加工助剂放入鼓风干燥箱60℃干燥10小时；

S3、制备混合物：将S2中预处理后的PC、PLA、相容剂、增韧剂和加工助剂，通过高速混合机混合3-5分钟，混合均匀得到混合物；