[发明专利]一种用于环保餐具的高韧性聚乳酸复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于环保餐具的高韧性聚乳酸复合材料，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：改性聚乳酸40-65份、己二酸改性植物纤维35-60份、松香酸钠0.5-1份、聚乙二醇8-15份、硅酸镁铝0.5-0.8份和润滑剂2-5份；

所述改性聚乳酸的制备方法包括以下具体步骤：

（1）将二氧化硅粉末加入到甲苯中，加热到60℃，搅拌均匀，然后加入乙烯基三甲氧基硅烷，缓慢升温至110℃，搅拌3-4h，制得表面改性的二氧化硅；

（2）将上述表面改性的二氧化硅和聚乳酸加入到高速混合机中，搅拌温度设置为100℃，搅拌速率设置为250-300r/min，然后加入磷酸三甲苯酯，搅拌0.5h，然后将混合料加入到双螺杆挤出机熔融共混，挤出、造粒，制得PLA/SiO₂复合物，即所述改性聚乳酸；

所述己二酸改性植物纤维的制备方法包括以下具体步骤：将植物纤维和二氯甲烷加入到反应釜中，搅拌均匀，然后加入己二酸、BPO和氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌1.5-2h，然后升温至50℃，搅拌1-2h，用去离子水洗涤三次后，减压抽滤，干燥，制得所述己二酸改性植物纤维。

2.根据权利要求1所述的用于环保餐具的高韧性聚乳酸复合材料，其特征在于，所述步骤（1）中所述乙烯基三甲氧基硅烷的加入量为二氧化硅粉末的1.2-2.5wt%，所述甲苯的加入量为二氧化硅粉末质量的4倍。

3.根据权利要求1所述的用于环保餐具的高韧性聚乳酸复合材料，其特征在于，所述步骤（2）中所述表面改性的二氧化硅的加入量为所述聚乳酸的4.5-7.5wt%，所述磷酸三甲苯酯的加入量为所述聚乳酸的3-5wt%。

4.根据权利要求1所述的用于环保餐具的高韧性聚乳酸复合材料，其特征在于，所述己二酸的加入量为所述植物纤维的3.5-4.5wt%，所述BPO的加入量为所述植物纤维的0.3-0.5wt%，所述氨丙基三乙氧基硅烷的加入量为所述植物纤维的1.2-1.5wt%，所述二氯甲烷的加入量为所述植物纤维质量的3-5倍。

5.根据权利要求1所述的用于环保餐具的高韧性聚乳酸复合材料，其特征在于，所述聚乙二醇的平均分子量为3600-8500，所述聚乙二醇为PEG-4000、PEG-6000、PEG-8000中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的用于环保餐具的高韧性聚乳酸复合材料，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡、N,N,-亚乙基双硬脂酰胺、甘油三羟硬脂酸酯、硬脂酸正丁酯中一种或两种。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的用于环保餐具的高韧性聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：将已称好的改性聚乳酸、己二酸改性植物纤维和聚乙二醇加入到高速混合机中搅拌均匀，加入松香酸钠后，搅拌0.5-1h，然后加入硅酸镁铝和润滑剂，搅拌10-15min，再将搅拌均匀的混合物料加入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出、拉条、造粒，即得所述用于环保餐具的高韧性聚乳酸复合材料。

8.根据权利要求7所述的用于环保餐具的高韧性聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的挤出温度为150-200℃，螺杆转速为100-150r/min，螺杆长径比为（36-45）：1。