[发明专利]一种贝壳粉改性聚乳酸复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种贝壳粉改性聚乳酸复合材料，所述复合材料的制备原料包括贝壳粉改性聚乳酸粒料100-120份、聚β-羟基丁酸10-15份、聚乙烯醇1-5份、聚己内酯1-5份、聚乳酸纤维3-5份、贝壳粉B 5-12份，其中，所述贝壳粉改性聚乳酸粒料包括如下质量份数的制备原料：聚乳酸90-100份、贝壳粉A 20-25份、表面活性剂0.5-1份、硅烷偶联剂0.5-1.5份、聚乙二醇2-4份和聚乙二醇丙烯酸酯类化合物1-5份、壳聚糖接枝共聚物10-20份；所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂，所述聚乙二醇丙烯酸酯类化合物为羧基聚乙二醇丙烯酸酯，所述壳聚糖接枝共聚物选自壳聚糖-甲基丙烯酸接枝共聚物和壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物中的至少一种；

所述贝壳粉改性聚乳酸粒料是通过包括以下步骤的制备方法得到：

(1)利用表面活性剂对贝壳粉A表面进行预处理；

(2)加入硅烷偶联剂、聚乙二醇和聚乙二醇丙烯酸酯类化合物对贝壳粉A进行表面改性；

(3)加入壳聚糖接枝共聚物和聚乳酸，利用双螺杆挤出机制备贝壳粉改性聚乳酸粒料；

所述贝壳粉A的粒径为8-10μm，贝壳粉B的粒径为1-2μm。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述贝壳粉改性聚乳酸粒料是通过包括以下步骤的制备方法得到：

(1)将贝壳粉A加入浓度为10-20％表面活性剂乙醇水溶液中，浸泡20-30分钟，放入烘箱中100-120℃下烘烤6-12小时；

(2)将硅烷偶联剂、聚乙二醇和聚乙二醇丙烯酸酯类化合物和脱水剂溶于乙醇水溶液中，在55-70℃加热搅拌状态下将乙醇水溶液混合物喷洒到步骤(1)制备的贝壳粉上，喷完后继续搅拌1-2小时；

(3)将壳聚糖接枝共聚物与聚乳酸溶于二甲基甲酰胺中，加热至40-45℃搅拌溶解，加入少量二甲基亚砜，与步骤(2)制备的产物混合加热蒸发除去溶剂，投入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，挤出料冷却至常温，切料，制成贝壳粉改性聚乳酸粒料。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自KH550、A-1110、A-1120、KBM602、Y5691中的至少一种。

4.权利要求1所述复合材料的制备方法，所述方法包括：

(1)用表面活性剂对贝壳粉A表面进行预处理；

(2)加入硅烷偶联剂、聚乙二醇和聚乙二醇丙烯酸酯类化合物对贝壳粉A进行表面改性；

(3)加入壳聚糖接枝共聚物和聚乳酸，利用双螺杆挤出机制备贝壳粉改性聚乳酸粒料；

(4)聚β-羟基丁酸、聚乙烯醇、聚己内酯、聚乳酸纤维、贝壳粉B混匀，与贝壳粉改性聚乳酸粒料一起投入双螺杆挤出机中造粒，再使用平板硫化机制成片材或使用注塑机注塑成型。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述贝壳粉改性聚乳酸复合材料的制备方法包括：

(1)将贝壳粉A加入浓度为10-20％表面活性剂乙醇水溶液中，浸泡20-30分钟，放入烘箱中100-120℃下烘烤6-12小时；

(2)将硅烷偶联剂、聚乙二醇和聚乙二醇丙烯酸酯类化合物和脱水剂溶于乙醇水溶液中，在55-70℃加热搅拌状态下将乙醇水溶液混合物喷洒到步骤(1)制备的贝壳粉上，喷完后继续搅拌1-2小时；

(3)将壳聚糖接枝共聚物与聚乳酸溶于二甲基甲酰胺中，加热至40-45℃搅拌溶解，加入少量二甲基亚砜，与步骤(2)制备的产物混合加热蒸发除去溶剂，投入双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出料冷却至常温，切料制成贝壳粉改性聚乳酸粒料；

(4)将贝壳粉B、分散剂、润滑剂加入到高速捏合机中混合均匀，再加入聚β-羟基丁酸、聚乙烯醇、聚己内酯、聚乳酸纤维混合均匀，再与步骤(3)制备的贝壳粉改性聚乳酸粒料一起投入双螺杆挤出机中造粒，用平板硫化机制成片材。

6.权利要求1-3任一项所述的贝壳粉改性聚乳酸复合材料的用途，其特征在于，用于室内或车内装饰材料、化妆品或食品包装材料。