[发明专利]一种可降解全生物基高韧性聚乳酸复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于聚乳酸复合材料技术领域，具体涉及一种可降解全生物基高韧性聚乳酸复合材料，该聚乳酸复合材料包括环氧化植物油5‑15份，辐射交联剂1‑5份，聚乳酸80‑95份；按配比将所有原料混合均匀后加入双螺杆挤出机中熔融挤出，烘干后注塑出得到样条，将样条经过γ辐射源照射后得到本发明可降解全生物基高韧性聚乳酸复合材料。该方法工艺简单，原料绿色环保，制备的聚乳酸复合材料具有较高的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、热稳定性以及可降解性，符合绿色环保的发展理念。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种可降解全生物基高韧性聚乳酸复合材料及其制备方法。

背景技术

近几年，环境问题越来越受到广泛关注，对绿色全生物基可降解材料的研究势在必行。聚乳酸作为一种绿色可降解材料，其原料在淀粉或者玉米、马铃薯、蔗糖等植物所含糖类，经原料发酵得到乳酸，再经过聚合得到聚乳酸成品。聚乳酸可通过注塑、薄膜、拉丝、吹塑、成膜等成型方法用于包装、医用、日常用品等领域。但是由于聚乳酸本身韧性极低、使用周期短等缺陷使得加工成型成本高且困难，严重限制了聚乳酸在各使用领域的发展和使用。然而目前对聚乳酸的增韧方法有增塑、共聚、共混等方式进行增韧，然而这些方法整体较为复杂、成本较高，有些还存在组分相容性较差的问题，聚乳酸复合材料的降解周期很难控制，制备的聚乳酸材料的性能韧性仍难以满足需求，有待加强。

发明内容

针对目前聚乳酸增韧方式复杂、成本高、韧性有待加强且降解周期不可控的缺陷和问题，本发明提供一种利用辐射交联制备的可降解全生物基高韧性聚乳酸复合材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种可降解全生物基高韧性聚乳酸复合材料，包括以下重量份的原料：环氧化植物油5-15份，辐射交联剂1-5份，聚乳酸80-95份。

上述的可降解全生物基高韧性聚乳酸复合材料，包括以下重量份的原料：环氧化植物油10份，辐射交联剂5份，聚乳酸85份。

上述的可降解全生物基高韧性聚乳酸复合材料，所述环氧植物油为环氧大豆油。

上述的可降解全生物基高韧性聚乳酸复合材料，所述辐射交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

本发明还提供一种可降解全生物基高韧性聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、按比例称取各原料，并将各原料在干燥环境中混合均匀备用；

步骤二、将混合好的原料加入双螺杆挤出机中熔融挤出得混合材料，混合材料通过水池水冷后使用造粒机造粒，将制得的颗粒放入鼓风烘箱中于60-100℃烘干8-20h；

步骤三、将步骤二挤出的材料切粒后加入注塑机中注塑出样条；

步骤四、将步骤三的样条烘干后，通过25-125KGy的γ-⁶⁰Co进行辐照8-32h得到生物基高韧性聚乳酸复合材料。

上述的可降解全生物基高韧性聚乳酸复合材料的制备方法，步骤二中双螺杆挤出机的加工温度为155-180℃，加料速度为100rmp，螺杆转速为60rmp。

上述的可降解全生物基高韧性聚乳酸复合材料的制备方法，步骤三中注塑温度为160～180℃，射出速度为15～25mm/s；保压冷却模具温度为20～40℃，保压压力为5～10MPa，保压冷却时间为30～60s。

上述的可降解全生物基高韧性聚乳酸复合材料的制备方法，步骤四的样品是在γ-⁶⁰Co常温常压下进行辐照。

本发明的有益效果：