[发明专利]一种生物基核壳粒子增韧聚合物复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种生物基核壳粒子增韧聚合物复合材料，其特征在于：所述复合材料是由包括以下组分的原料共混而得：

各组分按重量份数计，

聚合物 100重量份；

生物基核壳粒子 1～100重量份；

所述聚合物为热固性聚合物和热塑性聚合物；

所述热固性聚合物为不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂、醇酸树脂、氨基树脂、双马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、呋喃树脂以及有机硅树脂中的至少一种；

所述热塑性聚合物包括聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚甲醛、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯、聚苯醚、聚砜、聚氨酯、聚丙烯、聚己内酯、聚-β-羟丁酸、聚羟基戊二酸酯、聚富马酸二羟丙酯、聚羟基乙酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯中的至少一种；

所述生物基核壳粒子粒径为20～1300nm；

所述生物基核壳粒子包括：硬核部和软壳层；

所述硬核部为改性淀粉，软壳层由生物基单体共聚形成；

所述改性淀粉为含有碳碳双键的改性淀粉，

结构通式为：

其中St为淀粉分子，R₁基团为羰基、硅氧键、氨酯键、醚键、酯键的一种，R₂基团为氢原子或烷基；

所述改性淀粉的取代度为0.01～2.5；

所述生物基单体为衣康酸、油酸、富马酸、亚油酸、亚麻酸、衣康酸脂肪酯、油酸脂肪酯、富马酸脂肪酯、亚油酸脂肪酯、亚麻酸脂肪酯中的至少一种；或者为衣康酸、油酸、富马酸、亚油酸、亚麻酸、衣康酸脂肪酯、油酸脂肪酯、富马酸脂肪酯、亚油酸脂肪酯、亚麻酸脂肪酯中的至少一种与环烯酮缩醛的组合，其中n＝0、1或2。

2.如权利要求1所述的生物基核壳粒子增韧聚合物复合材料，其特征在于：

各组分按重量份数计，

聚合物 100重量份；

生物基核壳粒子 5-60重量份。

3.如权利要求1所述的生物基核壳粒子增韧聚合物复合材料，其特征在于：

所述改性淀粉的取代度为0.5～2.5。

4.如权利要求1所述的生物基核壳粒子增韧聚合物复合材料，其特征在于：

所述生物基核壳粒子粒径为200～800nm。

5.如权利要求1所述的生物基核壳粒子增韧聚合物复合材料，其特征在于：

所述核壳粒子是由包括以下组分的原料聚合而得：

6.如权利要求5所述的生物基核壳粒子增韧聚合物复合材料，其特征在于：

7.如权利要求5所述的生物基核壳粒子增韧聚合物复合材料，其特征在于：

所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉中的至少一种。

8.如权利要求1所述的生物基核壳粒子增韧聚合物复合材料，其特征在于：

通过碳碳双键自由基加聚或者碳碳双键与环烯酮缩醛自由基开环杂化共聚形成所述生物基核壳粒子。

9.如权利要求8所述的生物基核壳粒子增韧聚合物复合材料，其特征在于：

所述生物基核壳粒子的制备方法包括：

a.将干燥的改性淀粉、生物基单体与水混合乳化，搅拌20-60min；

b.再加入引发剂，升温至60-80℃，反应4-8h，制备生物基核壳粒子乳液；

c.破乳，获得核壳粒子粉末。

10.一种如权利要求1～9之一所述的生物基核壳粒子增韧聚合物复合材料的制备方法，其特征在于所述方法包括：

聚合物为热塑性聚合物时，所述组分按所述用量熔融共混后制得所述生物基核壳粒子增韧聚合物复合材料；

聚合物为热固性聚合物时，所述组分按所述用量在溶剂中加热共混，或在溶剂中加热共混去除溶剂，真空除气泡，固化后制得所述生物基核壳粒子增韧聚合物复合材料。