一種尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法，尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：聚乳酸60～90份，尼龍5～30份，苯乙烯?馬來酸酐1～5份，增韌劑1～5份，潤滑劑0.1～3份。本發(fā)明所制得的尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料生物相容性好、機(jī)械性能優(yōu)異，并且易于加工，可以應(yīng)用到3D打印、醫(yī)療衛(wèi)生、家用裝飾、工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域，具有很好的發(fā)展前景。
【專利說明】
一種尼龍増強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱塑性聚合物廣泛應(yīng)用于包裝材料和其他消費(fèi)產(chǎn)品，具有優(yōu)異的性能，例如質(zhì)量 輕、加工溫度低(與金屬和玻璃對(duì)比）、多變的阻隔性、可印刷性、高溫密封性、熱成型性等。 現(xiàn)今大多數(shù)塑料產(chǎn)品來源于不可再生的石油和天然氣資源，雖然一些塑料可以循環(huán)利用， 但大多數(shù)塑料產(chǎn)品使用后需要填埋處理，會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染。縱觀過去幾十年，來源于可再生 資源的可降解聚合物已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。
[0003] 以可生物降解聚合物替代傳統(tǒng)石油基聚合物是解決上述環(huán)境污染問題的有效途 徑，聚乳酸被認(rèn)為是最具開發(fā)應(yīng)用價(jià)值的可生物降解聚合物，它是由乳酸直接縮合或乳酸 二聚體丙交酯開環(huán)聚合而形成的高分子，而乳酸主要來源于自然界十分豐富的可再生植物 資源如玉米淀粉、甜菜糖等的發(fā)酵，在自然環(huán)境中可被水解或微生物降解為無公害的最終 產(chǎn)物C〇2和H2〇，對(duì)其進(jìn)行堆肥或焚燒處理也不會(huì)帶來新的環(huán)境污染。
[0004] 聚乳酸在常溫下呈玻璃態(tài)，在生物降解高分子中剛性最大，但其韌性差、熱變形溫 度低、熔體強(qiáng)度低等缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用范圍。對(duì)于聚乳酸的改性設(shè)備一般采用雙螺桿擠出 機(jī)，在高剪切力的作用下，聚乳酸很容易發(fā)生分解，降低了材料的機(jī)械性能。因此，如何克服 以上缺點(diǎn)，提高其性能是聚乳酸改性的研究重點(diǎn)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的在于克服上述不足，提供一種尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料及其制備方 法。
[0006] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：聚乳酸 60~90份，尼龍5~30份，苯乙烯-馬來酸酐1~5份，增韌劑1~5份，潤滑劑0.1~3份。
[0008] 所述的尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，所述聚乳酸為左旋聚乳酸和/或右旋聚乳酸。
[0009] 所述的尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，所述尼龍為尼龍6、尼龍7、尼龍9、尼龍11、尼龍 12、尼龍13、尼龍46、尼龍66、尼龍610、尼龍612，、尼龍1010中的一種或幾種。
[0010] 所述的尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，所述苯乙烯-馬來酸酐中馬來酸酐的質(zhì)量含量 8% ~42%〇
[0011] 所述的尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，所述增韌劑為聚己內(nèi)酯和/或聚丁二酸丁二醇 酯。
[0012] 所述的尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，所述潤滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、聚乙烯蠟中 的一種或幾種。
[0013] 所述的尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，（1)按重量分?jǐn)?shù)計(jì):將聚乳酸60~90 份，尼龍5~30份，苯乙稀-馬來酸酐1~5份，增韌劑1~5份，潤滑劑0.1~3份，放入高混機(jī)中 混合5~15分鐘，混合溫度為40~60°C，轉(zhuǎn)速為2500~5000r/min;
[0014] (2)混合后置于單螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，螺桿長徑比為20:1，擠出溫度為185~ 220 Γ。
[0015] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
[0016] 本發(fā)明以聚乳酸改性為突破口，采用尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸的機(jī)械性能，優(yōu)化相容劑、增 韌劑和潤滑劑用于聚乳酸材料中，起到降低相界面張力、提高相間互容性與粘結(jié)力，達(dá)到增 韌的目的。復(fù)合材料制備工藝簡單，在加工過程中，避免了高剪切力的作用，使聚乳酸具有 良好的成型加工性能，擴(kuò)大了聚乳酸材料的應(yīng)用范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：
[0018] 實(shí)施例1
[0019] -種尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，它是由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備得到：將所述的 聚乳酸85份，尼龍1010 8份，苯乙烯-馬來酸酐2份，聚己內(nèi)酯4份，硬脂酸鈣1份，放入高混機(jī) 中混合10分鐘，混合溫度為50°C，轉(zhuǎn)速為3000r/min。
[0020] 將混好的料置于單螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，螺桿長徑比為20:1，擠出溫度為200 Γ。
[0021] 實(shí)施例2
[0022] -種尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，它是由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料制備得到：將所述的 聚乳酸82份，尼龍6 11份，苯乙烯-馬來酸酐3份，聚己內(nèi)酯2.8份，硬脂酸鋅1.2份，放入高混 機(jī)中混合12分鐘，混合溫度為55°C，轉(zhuǎn)速為3500r/min。
[0023] 將混好的料置于單螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，螺桿長徑比為20:1，擠出溫度為210 Γ。
[0024] 實(shí)施例3
[0025] -種尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，它是由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料制備得到：將所述的 聚乳酸71份，尼龍11 20份，苯乙烯-馬來酸酐4.2份，聚丁二酸丁二醇酯3.3份，聚乙烯蠟1.5 份，放入高混機(jī)中混合10分鐘，混合溫度為50°C，轉(zhuǎn)速為4000r/min。
[0026] 將混好的料置于單螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，螺桿長徑比為20:1，擠出溫度為205 Γ。
[0027] 實(shí)施例4
[0028] -種尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，它是由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料制備得到：將所述的 聚乳酸77份，尼龍66 14份，苯乙烯-馬來酸酐3.4份，聚己內(nèi)酯3.8份，硬脂酸鋅0.8份，硬脂 酸鈣1份，放入高混機(jī)中混合8分鐘，混合溫度為50 °C，轉(zhuǎn)速為3500r/min。
[0029] 將混好的料置于單螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，螺桿長徑比為20:1，擠出溫度為210 Γ。
[0030] 實(shí)施例5
[0031] 一種尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，它是由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料制備得到：將所述的 聚乳酸80份，尼龍610 12份，苯乙烯-馬來酸酐2.8份，聚己內(nèi)酯2.6份，聚丁二酸丁二醇酯 1.4份，聚乙稀錯(cuò)1.2份，放入高混機(jī)中混合14分鐘，混合溫度為55°C，轉(zhuǎn)速為4000r/min。
[0032] 將混好的料置于單螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，螺桿長徑比為20:1，擠出溫度為210 Γ。
[0033] 將上述得到的聚乳酸復(fù)合材料進(jìn)行檢測，得到的結(jié)果為：
[0034]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于：尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料按質(zhì)量份數(shù) 計(jì):聚乳酸60~90份，尼龍5~30份，苯乙烯-馬來酸酐1~5份，增韌劑1~5份，潤滑劑0.1~3 份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于:所述聚乳酸為左旋聚 乳酸和/或右旋聚乳酸。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于:所述尼龍為尼龍6、尼 龍7、尼龍9、尼龍11、尼龍12、尼龍13、尼龍46、尼龍66、尼龍610、尼龍612,、尼龍1010中的一 種或幾種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于:所述苯乙烯-馬來酸 酐中馬來酸酐的質(zhì)量含量8%~42%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于:所述增韌劑為聚己內(nèi) 酯和/或聚丁二酸丁二醇酯。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于:所述潤滑劑為硬脂酸 鋅、硬脂酸鈣、聚乙烯蠟中的一種或幾種。7. -種權(quán)利要求1所述的尼龍?jiān)鰪?qiáng)聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，其特征在于： (1) 按重量分?jǐn)?shù)計(jì):將聚乳酸60~90份，尼龍5~30份，苯乙烯-馬來酸酐1~5份，增韌劑 1~5份，潤滑劑0.1~3份，放入高混機(jī)中混合5~15分鐘，混合溫度為40~60°C，轉(zhuǎn)速為2500 ~5000r/min; (2) 混合后置于單螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，螺桿長徑比為20:1，擠出溫度為185~220 Γ。
【文檔編號(hào)】C08L77/02GK106009565SQ201610458233
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】劉洋, 謝赟, 郭于寶, 徐莫臨, 牟宗玉
【申請人】沈陽浩博實(shí)業(yè)有限公司