[发明专利]一种聚乳酸改性复合材料

说明书

本发明公开了一种聚乳酸改性复合材料，涉及新型材料技术领域。该聚乳酸改性复合材料由聚乳酸、腰果酚和抗氧化剂通过预设工艺参数熔融共混制备得到，聚乳酸改性复合材料中聚乳酸与腰果酚通过‑OH基团的相互作用力复合，从而改善了聚乳酸材料的加工性和力学性能的同时，又不破坏聚乳酸材料的生物质性。本发明提供的聚乳酸改性复合材料在具有较高的断裂伸长率和冲击韧性的同时，还保有聚乳酸材料的生物相容性，从而解决了聚乳酸复合材料的力学性能较低且不稳定的技术问题，达到提高聚乳酸复合材料的力学性能及稳定性的技术效果。

技术领域

本发明涉及新型材料技术领域，特别涉及一种聚乳酸改性复合材料。

背景技术

聚乳酸（PLA）是最目前受欢迎的绿色塑料，它是以玉米、马铃薯等植物资源为原料，经过化学合成制备的一种生物可降解塑料。鉴于PLA对环境的友好性，原料来源的可再生性，聚乳酸已为石油基聚合物提供了一种很有前途的替代品，引起了人们的极大兴趣。目前已应用于生物医学材料，包装和汽车行业等领域。然而，聚乳酸由于其固有的脆性和低结晶能力使其更广泛的应用受到了限制。

为了进一步扩大聚乳酸的应用领域，需要对聚乳酸进行改性，在提高聚乳酸的加工性和力学性能的同时，又不破坏其生物可降解性。目前已经采用的技术方法，包括增塑，共聚和与聚合物或无机粉末混合来增加聚乳酸的韧性，例如，使用柠檬酸三乙酯（TEC），柠檬酸三丁酯（TBC），柠檬酸乙酰基三乙酯（ATEC）和柠檬酸乙酰基三丁酯（ATBC）等几种柠檬酸酯对聚乳酸进行增韧来制备高强度的聚乳酸复合材料。然而，由于柠檬酸酯的沸点较低，聚乳酸的加工过程所需温度较高，导致柠檬酸酯在聚乳酸的加工过程中蒸发，造成极大的浪费。

现有涉及到增塑剂对聚乳酸改性的资料包括：专利CN201410525487公开了一种大分子增塑剂的制备方法并用于改性聚乳酸，虽然制备的超支化大分子增塑剂，不容易从聚乳酸基体中迁移出来造成增塑剂外渗的现象，但是增塑效果有限，添加30%增塑剂的改性聚乳酸，其断裂伸长率只有240%，并且考虑到制备这种超支化大分子增塑剂的流程较复杂，对仪器设备要求严格，因此成本较高，不适宜大规模生产；专利JP2008-069299公开以聚甘油脂肪酸酯(polyglyceryl fatty acid ester)为增塑剂改善聚乳酸的加工性，专利JP2007-211197公开以烷羰基-环氧烷(alkylcarbonyl-alkylene oxide)为增塑剂改善聚乳酸的加工性与吸水率，然而，添加上述两种增塑剂改性后制备得到的聚乳酸复合材料，其性能稳定性较差，在室温下由于增塑剂的外渗，产生较严重的相分离现象，从而造成聚乳酸复合材料的机械性能下降。

此外，J. Appl. Polym. Sci., 2002, 86, 1227–1234和Polym. Adv. Technol.,2008, 19, 636–646.公开了甘油三乙酸酯（GTA）和己二酸二（2-乙基己基）酯（DOA）作为增塑剂改性聚乳酸的脆性。结果表明虽然两种增塑剂都能够有效地降低了共混物的玻璃化转变温度，提高了断裂伸长率，但用25wt％GTA18或20wt％的DOA19增塑聚乳酸材料时均表现出相分离的现象，因此不能够进一步通过增加增塑剂的含量的方式来提高聚乳酸材料的力学性能。

在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：

相关技术对聚乳酸材料进行增韧改性制备聚乳酸复合材料的工艺流程较为复杂，制备得到的聚乳酸复合材料中，增塑剂极易从聚乳酸基体中析出，从而使得聚乳酸复合材料的力学性能较低且不稳定。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种聚乳酸改性复合材料。