本发明涉及聚乳酸树脂技术领域,具体涉及一种生物可降解增强耐热聚乳酸树脂及其制备方法。
背景技术:
为了有效应对石油资源的日益枯竭以及白色污染的愈加严重,研究和开发绿色、环保的生物可降解材料逐渐引起社会各界的关注与重视。聚乳酸(pla)是以可再生的植物资源(玉米、甜菜、甘蔗、土豆等)所提炼出的以淀粉为原料而化学合成的一种可生物降解塑料。相比于众多商品化的塑料,如聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚苯乙烯(ps)等,聚乳酸具有较优异的力学性能(杨氏模量3gpa,拉伸强度50~70mpa),同时具有植物来源和可生物降解两大突出特性(即优异的可再生持续利用和环境友好性)。
高分子材料及其制品是温州主导产业之一,涉及产品主要产品包括塑料薄膜、塑料编织袋、汽车配件等,大部分是石油基高分子材料制品。充分利用聚乳酸及其复合材料取代这些石油基制品,能够使我们摆脱对石油资源及其衍生材料的依赖性;由于聚乳酸的最终降解物为co2和h2o,又可以合成淀粉,不仅不会造成地球大气中co2含量的净增长,加剧现有的温室效应,更避免了白色污染问题,符合我国当前所提倡并大力发展的“低碳经济”及“节能减排”工作,符合浙江省绿色低碳经济的大趋势。因此,聚乳酸及其复合材料的开发利用,应当作为替代传统的石油基高分子材料、发展节能环保“低碳经济”的战略性项目来进行研究与开发。
目前,在许多西方国家,聚乳酸已被广泛地应用于食品包装、日常用品、电子电气、汽车工业等领域,受到了研究学者及工程专家们越来越多的重视,聚乳酸也从而被认为是21世纪最具发展前景的“绿色”塑料之一。
虽然在生物相容性、生物可降解性、力学性能、透明性等方面,聚乳酸有着其他高分子材料难以比拟的优点;但是,要进一步拓展其应用范围,使其替代众多通用塑料和工程塑料而在工业领域大规模应用,仍需要突破许多制约因素,特别是要克服耐热性差(即热变形温度低)的缺点。之所以聚乳酸的热变形温度远低于聚丙烯、聚乙烯之类的通用塑料,其主要原因在于:聚乳酸的结晶速率比较慢,通过普通的成型方法获得的都是非晶态pla制品;而对于非晶态制品,其热变形温度主要取决于玻璃化转变温度的高低,聚乳酸的玻璃化转变温度只有54℃(1.8mpa),大大低于pp、pe等材料。低结晶度、低玻璃化转变温度造成了聚乳酸的低耐热性,从而严重地制约了其在对材料的热稳定性有一定要求的领域应用,如饭盘、杯子、微波炉加热的容器、家用电器、电子电气和汽车零件等等;即使作为无耐热性要求的管材、卡片、箱盒等制品,在夏季运输过程中也有发生变形而丧失使用价值的可能。
因此,为了聚乳酸具有更加充分的利用和广阔的市场前景,有必要对聚乳酸进行共混改性,一方面提高其耐热性和力学强度,另外一方面降低其成本。
中国专利cn107841102a公开了一种生物可降解增韧耐热型聚乳酸改性树脂及其制备方法。本发明聚乳酸改性树脂包含如下按质量百分比计的原料:30-90%的聚乳酸,5-65%的热塑性淀粉,3-40%的可完全生物降解植物纤维,1-10%的助剂;其中,助剂为润滑剂,偶联剂和抗氧剂。将各原料先进行干燥,再按所述比例加入高混机共混5-30分钟,所得混合物加入到双螺杆挤出机中塑化挤出造粒即得到生物可降解增韧耐热型聚乳酸改性树脂。聚乳酸改性树脂的制备方法设备要求及工艺流程简单,成本低,易实现规模化生产,经济高效;通过将热塑性淀粉与可完全生物降解植物纤维添加进入聚乳酸基体中,保证了制品兼具较好的耐热性及冲击性能。
中国专利cn103467944b公开了一种苎麻纤维增强聚乳酸可降解塑料,由下述组分按重量份组成:聚乳酸树脂60-80份,苎麻纤维20-40份,偶联剂0.4-0.8份。苎麻纤维增强聚乳酸可降解塑料,提高了聚乳酸树脂的力学性能,具有优异的耐热性和成型加工性能,可以广泛应用于汽车、建筑和居家装饰等领域。
技术实现要素:
本发明针对上述问题,提供一种生物可降解增强耐热聚乳酸树脂及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种生物可降解增强耐热聚乳酸树脂,由以下重量份的原料制备而成:聚乳酸40份~90份、改性可降解植物纤维5份~50份、助剂1份~20份;助剂由抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、润滑剂按质量比0.2~3:1.2:0.8:0.5~5组成;改性可降解植物纤维选自改性苎麻纤维、改性青麻纤维、改性罗布麻纤维、改性椰壳纤维、改性椰子纤维中的任一种。
本发明生物可降解增强耐热聚乳酸树脂,将据聚乳酸与改性可降解植物纤维共混,加以抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、润滑剂,共同增强聚乳酸树脂的耐热性,毕竟可降解植物纤维或者成核剂任何一个单独加入,聚乳酸树脂的热变形温度均很难达到80℃以上。
进一步的,改性可降解植物纤维的改性方法为:
步骤a、可降解植物纤维在温度为88℃~98℃的条件下烘干2小时~2.5小时,然后在温度为200℃~220℃的条件下热处理2.5小时~3小时得到预处理可降解植物纤维;
步骤b、成核剂在温度为40℃~50℃的条件下研磨3小时~6小时,之后加入添加乙醇制成成核剂-乙醇溶液;其中,研磨介质为乙醇;成核剂为磷酸锆、磷酸锌、磷酸钡、tmc300、tmc306中的任一种;成核剂与乙醇的质量比为1:35~40;
步骤c、步骤b中得到的成核剂-乙醇溶液中加入步骤a中得到预处理可降解植物纤维,静置12小时~24小时后过滤,之后在温度为95℃~100℃下真空干燥8小时~12小时,得到所述改性可降解植物纤维;其中,成核剂-乙醇溶液还可以替换为氧化石墨烯溶液。
更进一步的,步骤a中,热处理过程中,压力为12.0mpa~16.0mpa。
更进一步的,步骤c中,氧化石墨烯的制备方法为:将氧化石墨烯加入去离子水和丙二醇的混合溶液中,磁力搅拌5min~15min后超声分散30min~40min,得到2.5mg/ml~3.0mg/ml的氧化石墨烯溶液;其中,去离子水和丙二醇的质量比为5:1.0~1.5。
纤维素纤维中含有游离水和结合水,本发明生物可降解增强耐热聚乳酸树脂的制备过程中,水分的存在有一定的弊端,没有很好干燥的可降解植物纤维在共混过程中因为温度上升而失水,容易在生物可降解增强耐热聚乳酸树脂中产生孔隙和内应力缺陷,降低生物可降解增强耐热聚乳酸树脂的力学强度。另外,绝对干燥的可降解植物纤维相对较脆,会影响加工性能,但是可降解植物纤维通过热处理改性的方法,既可以有效去除游离水,又可以通过热处理温度、压力和时间合理控制可降解植物纤维中的结合水含量,以增强生物可降解增强耐热聚乳酸树脂的耐热性和力学性能。
进一步的,抗氧剂为质量比为1:3的抗氧剂1010和抗氧剂168的组合。
进一步的,润滑剂为硬脂酸、二硫化钼、硬脂酸锌、硬脂酸镁中的任一种。
本发明的又一发明目的在于提供上述一种生物可降解增强耐热聚乳酸树脂的制备方法,包括如下步骤:
第一步、将所述重量份的聚乳酸、改性可降解植物纤维、抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、润滑剂分别置于真空烘箱干燥1.5h~2.5h,之后加入高速搅拌机中以220min~280r/min的速率共混10min~20min,得到混合物料;
第二步、将第一步中得到的混合物料加入双螺杆挤出机,在温度为180℃~200℃、螺杆转速为150min~200r/min的条件下挤出、造粒、并干燥得到颗粒料;
第三步、将第二步中得到的颗粒料利用注塑机进行注塑成型,并进一步在温度为115℃~125℃的真空烘箱下热处理2h~5h得到所述生物可降解增强耐热聚乳酸树脂。
进一步的,第一步中,干燥温度为75℃~85℃。
进一步的,第一步中,混合物料在温度为55℃~65℃的条件下静置6小时~10小时。
进一步的,第三步中,注塑成型过程中,注塑机各区温度:射嘴195℃~205℃、一区180℃~200℃、二区175℃~185℃、三区155℃~165℃;注塑机注射压力60mpa~65mpa;模具温度100℃~105℃,冷却时间30s~35s,保压时间20s~25s。
本发明的优点是:
(1)本发明生物可降解增强耐热聚乳酸树脂,利用成核剂-乙醇溶液或者氧化石墨烯溶液改性可降解植物纤维,得到的改性可降解植物纤维和聚乳酸成核剂两者具有非常好的协同效果,改性可降解植物纤维能显著地诱导聚乳酸结晶,纤维与聚乳酸基体有较强的界面相互作用,使得聚乳酸树脂具有非常好的耐热性,同时又有优良的力学性能,注塑成型后经进一步的热处理,聚乳酸树脂的耐热性可以得到显著提高;
(2)本发明生物可降解增强耐热聚乳酸树脂,改性可降解植物纤维的添加有效降低了聚乳酸树脂制品的生产成本,并保持了聚乳酸树脂制品的可降解性能;
(3)本发明生物可降解增强耐热聚乳酸树脂,原料配比合理,制备工艺简单低耗,成本较低,环保性强,适合推广。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种生物可降解增强耐热聚乳酸树脂
由以下重量份的原料制备而成:聚乳酸40kg、改性苎麻纤维50kg、助剂10kg;助剂由抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、硬脂酸按质量比0.2:1.2:0.8:0.5组成,抗氧剂为质量比为1:3的抗氧剂1010和抗氧剂168的组合;其中,改性苎麻纤维的改性方法为:
步骤a、苎麻纤维在温度为88℃的条件下烘干2小时,然后在温度为200℃、压力为12.0mpa的条件下热处理2.5小时得到预处理可降解植物纤维;
步骤b、成核剂在温度为40℃的条件下研磨3小时,之后加入添加乙醇制成成核剂-乙醇溶液;其中,研磨介质为乙醇;成核剂为磷酸锆;成核剂与乙醇的质量比为1:35;
步骤c、步骤b中得到的成核剂-乙醇溶液中加入步骤a中得到预处理可降解植物纤维,静置12小时后过滤,之后在温度为95℃下真空干燥8小时,得到所述改性苎麻纤维;其中,成核剂-乙醇溶液还可以替换为氧化石墨烯溶液。
其中,氧化石墨烯的制备方法为:将氧化石墨烯加入去离子水和丙二醇的混合溶液中,磁力搅拌5min后超声分散30min,得到2.5mg/ml的氧化石墨烯溶液;其中,去离子水和丙二醇的质量比为5:1.0。
通过以下步骤制备:
第一步、将所述重量份的聚乳酸、改性苎麻纤维、抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、润滑剂分别置于温度为75℃的真空烘箱干燥1.5h,之后加入高速搅拌机中以220min的速率共混10min,得到混合物料;其中,混合物料在温度为55℃的条件下静置6小时;
第二步、将第一步中得到的混合物料加入双螺杆挤出机,在温度为180℃、螺杆转速为150min的条件下挤出、造粒、并干燥得到颗粒料;
第三步、将第二步中得到的颗粒料利用注塑机进行注塑成型,并进一步在温度为115℃的真空烘箱下热处理2h得到所述生物可降解增强耐热聚乳酸树脂。
上述中,注塑成型过程中,注塑机各区温度:射嘴195℃、一区180℃、二区175℃、三区155℃;注塑机注射压力60mpa;模具温度100℃,冷却时间30s,保压时间20s。
本实施例制备的生物可降解增强耐热聚乳酸树脂经测试,耐热温度为162℃、拉伸强度为73.1mpa、拉伸模量为3130mpa。
实施例2
一种生物可降解增强耐热聚乳酸树脂
由以下重量份的原料制备而成:聚乳酸90kg、改性青麻纤维5kg、助剂5kg;助剂由抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、二硫化钼按质量比3:1.2:0.8:0.5组成,抗氧剂为质量比为1:3的抗氧剂1010和抗氧剂168的组合;其中,改性青麻纤维的改性方法为:
步骤a、青麻纤维在温度为98℃的条件下烘干2.5小时,然后在温度为220℃、压力为16.0mpa的条件下热处理3小时得到预处理可降解植物纤维;
步骤b、成核剂在温度为50℃的条件下研磨6小时,之后加入添加乙醇制成成核剂-乙醇溶液;其中,研磨介质为乙醇;成核剂为磷酸锌;成核剂与乙醇的质量比为1:40;
步骤c、步骤b中得到的成核剂-乙醇溶液中加入步骤a中得到预处理可降解植物纤维,静置24小时后过滤,之后在温度为100℃下真空干燥12小时,得到所述改性青麻纤维;其中,成核剂-乙醇溶液还可以替换为氧化石墨烯溶液。
其中,氧化石墨烯的制备方法为:将氧化石墨烯加入去离子水和丙二醇的混合溶液中,磁力搅拌15min后超声分散40min,得到3.0mg/ml的氧化石墨烯溶液;其中,去离子水和丙二醇的质量比为5:1.5。
通过以下步骤制备:
第一步、将所述重量份的聚乳酸、改性青麻纤维、抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、润滑剂分别置于温度为85℃的真空烘箱干燥2.5h,之后加入高速搅拌机中以280r/min的速率共混20min,得到混合物料;其中,混合物料在温度为65℃的条件下静置10小时;
第二步、将第一步中得到的混合物料加入双螺杆挤出机,在温度为200℃、螺杆转速为200r/min的条件下挤出、造粒、并干燥得到颗粒料;
第三步、将第二步中得到的颗粒料利用注塑机进行注塑成型,并进一步在温度为125℃的真空烘箱下热处理5h得到所述生物可降解增强耐热聚乳酸树脂。
上述中,注塑成型过程中,注塑机各区温度:射嘴205℃、一区200℃、二区185℃、三区165℃;注塑机注射压力65mpa;模具温度105℃,冷却时间35s,保压时间25s。
本实施例制备的生物可降解增强耐热聚乳酸树脂经测试,耐热温度为155℃、拉伸强度为72.5mpa、拉伸模量为3110mpa。
实施例3
一种生物可降解增强耐热聚乳酸树脂
由以下重量份的原料制备而成:聚乳酸50kg、改性罗布麻纤维49kg、助剂1kg;助剂由抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、硬脂酸锌按质量比0.9:1.2:0.8:1.5组成;抗氧剂为质量比为1:3的抗氧剂1010和抗氧剂168的组合;其中,改性罗布麻纤维的改性方法为:
步骤a、罗布麻纤维在温度为90℃的条件下烘干2.5小时,然后在温度为205℃、压力为13.0mpa的条件下热处理3小时得到预处理可降解植物纤维;
步骤b、成核剂在温度为42℃的条件下研磨4小时,之后加入添加乙醇制成成核剂-乙醇溶液;其中,研磨介质为乙醇;成核剂为磷酸钡;成核剂与乙醇的质量比为1:36;
步骤c、步骤b中得到的成核剂-乙醇溶液中加入步骤a中得到预处理可降解植物纤维,静置14小时后过滤,之后在温度为96℃下真空干燥9小时,得到所述改性罗布麻纤维;其中,成核剂-乙醇溶液还可以替换为氧化石墨烯溶液。
其中,氧化石墨烯的制备方法为:将氧化石墨烯加入去离子水和丙二醇的混合溶液中,磁力搅拌8min后超声分散32min,得到2.6mg/ml的氧化石墨烯溶液;其中,去离子水和丙二醇的质量比为5:1.1。
通过以下步骤制备:
第一步、将所述重量份的聚乳酸、改性罗布麻纤维、抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、润滑剂分别置于温度为77℃的真空烘箱干燥2.5h,之后加入高速搅拌机中以240r/min的速率共混12min,得到混合物料;其中,混合物料在温度为58℃的条件下静置7小时;
第二步、将第一步中得到的混合物料加入双螺杆挤出机,在温度为185℃、螺杆转速为160r/min的条件下挤出、造粒、并干燥得到颗粒料;
第三步、将第二步中得到的颗粒料利用注塑机进行注塑成型,并进一步在温度为117℃的真空烘箱下热处理3h得到所述生物可降解增强耐热聚乳酸树脂。
上述中,注塑成型过程中,注塑机各区温度:射嘴198℃、一区185℃、二区177℃、三区158℃;注塑机注射压力61mpa;模具温度102℃,冷却时间31s,保压时间21s。
本实施例制备的生物可降解增强耐热聚乳酸树脂经测试,耐热温度为156℃、拉伸强度为72.8mpa、拉伸模量为3080mpa。
实施例4
一种生物可降解增强耐热聚乳酸树脂
由以下重量份的原料制备而成:聚乳酸50kg、改性椰壳纤维30kg、助剂20kg;助剂由抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、硬脂酸镁按质量比2.4:1.2:0.8:4.0组成;抗氧剂为质量比为1:3的抗氧剂1010和抗氧剂168的组合;其中,改性椰壳纤维的改性方法为:
步骤a、椰壳纤维在温度为96℃的条件下烘干2小时,然后在温度为215℃、压力为15.0mpa的条件下热处理2.5小时得到预处理可降解植物纤维;
步骤b、成核剂在温度为48℃的条件下研磨5小时,之后加入添加乙醇制成成核剂-乙醇溶液;其中,研磨介质为乙醇;成核剂为tmc300;成核剂与乙醇的质量比为1:39;
步骤c、步骤b中得到的成核剂-乙醇溶液中加入步骤a中得到预处理可降解植物纤维,静置22小时后过滤,之后在温度为99℃下真空干燥11小时,得到所述改性椰壳纤维;其中,成核剂-乙醇溶液还可以替换为氧化石墨烯溶液。
其中,氧化石墨烯的制备方法为:将氧化石墨烯加入去离子水和丙二醇的混合溶液中,磁力搅拌13min后超声分散38min,得到2.9mg/ml的氧化石墨烯溶液;其中,去离子水和丙二醇的质量比为5:1.4。
通过以下步骤制备:
第一步、将所述重量份的聚乳酸、改性椰壳纤维、抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、润滑剂分别置于温度为83℃的真空烘箱干燥1.5h,之后加入高速搅拌机中以260r/min的速率共混18min,得到混合物料;其中,混合物料在温度为63℃的条件下静置9小时;
第二步、将第一步中得到的混合物料加入双螺杆挤出机,在温度为195℃、螺杆转速为190r/min的条件下挤出、造粒、并干燥得到颗粒料;
第三步、将第二步中得到的颗粒料利用注塑机进行注塑成型,并进一步在温度为122℃的真空烘箱下热处理4h得到所述生物可降解增强耐热聚乳酸树脂。
上述中,注塑成型过程中,注塑机各区温度:射嘴202℃、一区195℃、二区183℃、三区162℃;注塑机注射压力64mpa;模具温度104℃,冷却时间34s,保压时间24s。
本实施例制备的生物可降解增强耐热聚乳酸树脂经测试,耐热温度为161℃、拉伸强度为73.2mpa、拉伸模量为3210mpa。
实施例5
一种生物可降解增强耐热聚乳酸树脂
由以下重量份的原料制备而成:聚乳酸60kg、改性椰子纤维35kg、助剂5kg;助剂由抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、硬脂酸镁按质量比2.2:1.2:0.8:3.5组成;抗氧剂为质量比为1:3的抗氧剂1010和抗氧剂168的组合;其中,改性椰子纤维的改性方法为:
步骤a、椰子纤维在温度为93℃的条件下烘干2.3小时,然后在温度为210℃、压力为14.0mpa的条件下热处理2.8小时得到预处理可降解植物纤维;
步骤b、成核剂在温度为45℃的条件下研磨4.5小时,之后加入添加乙醇制成成核剂-乙醇溶液;其中,研磨介质为乙醇;成核剂为tmc306;成核剂与乙醇的质量比为1:38;
步骤c、步骤b中得到的成核剂-乙醇溶液中加入步骤a中得到预处理可降解植物纤维,静置18小时后过滤,之后在温度为98℃下真空干燥10小时,得到所述改性椰子纤维;其中,成核剂-乙醇溶液还可以替换为氧化石墨烯溶液。
其中,氧化石墨烯的制备方法为:将氧化石墨烯加入去离子水和丙二醇的混合溶液中,磁力搅拌10min后超声分散35min,得到2.8mg/ml的氧化石墨烯溶液;其中,去离子水和丙二醇的质量比为5:1.3。
通过以下步骤制备:
第一步、将所述重量份的聚乳酸、改性椰子纤维、抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、润滑剂分别置于温度为80℃的真空烘箱干燥2.0h,之后加入高速搅拌机中以250r/min的速率共混15min,得到混合物料;其中,混合物料在温度为60℃的条件下静置8小时;
第二步、将第一步中得到的混合物料加入双螺杆挤出机,在温度为190℃、螺杆转速为170r/min的条件下挤出、造粒、并干燥得到颗粒料;
第三步、将第二步中得到的颗粒料利用注塑机进行注塑成型,并进一步在温度为120℃的真空烘箱下热处理3.5h得到所述生物可降解增强耐热聚乳酸树脂。
上述中,注塑成型过程中,注塑机各区温度:射嘴200℃、一区190℃、二区180℃、三区160℃;注塑机注射压力60mpa;模具温度100℃,冷却时间30s,保压时间20s。
本实施例制备的生物可降解增强耐热聚乳酸树脂经测试,耐热温度为163℃、拉伸强度为74.0mpa、拉伸模量为3220mpa。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种生物可降解增强耐热聚乳酸树脂,所述生物可降解增强耐热聚乳酸树脂由以下重量份的原料制备而成:聚乳酸40份~90份、改性可降解植物纤维5份~50份、助剂1份~20份;所述助剂由抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基锡稳定剂、润滑剂按质量比0.2~3:1.2:0.8:0.5~5组成;所述改性可降解植物纤维选自改性苎麻纤维、改性青麻纤维、改性罗布麻纤维、改性椰壳纤维、改性椰子纤维中的任一种。
2.根据权利要求1所述的生物可降解增强耐热聚乳酸树脂,其特征在于,所述改性可降解植物纤维的制备过程为:
步骤a、可降解植物纤维在温度为88℃~98℃的条件下烘干2小时~2.5小时,然后在温度为200℃~220℃的条件下热处理2.5小时~3小时得到预处理可降解植物纤维;
步骤b、成核剂在温度为40℃~50℃的条件下研磨3小时~6小时,之后加入添加乙醇制成成核剂-乙醇溶液;其中,研磨介质为乙醇;成核剂为磷酸锆、磷酸锌、磷酸钡、tmc300、tmc306中的任一种;成核剂与乙醇的质量比为1:35~40;
步骤c、步骤b中得到的成核剂-乙醇溶液中加入步骤a中得到预处理可降解植物纤维,静置12小时~24小时后过滤,之后在温度为95℃~100℃下真空干燥8小时~12小时,得到所述改性可降解植物纤维;其中,成核剂-乙醇溶液还可以替换为氧化石墨烯溶液。
3.根据权利要求2所述的生物可降解增强耐热聚乳酸树脂,其特征在于,步骤a中,所述热处理过程中,压力为12.0mpa~16.0mpa。
4.根据权利要求2所述的生物可降解增强耐热聚乳酸树脂,其特征在于,步骤c中,所述氧化石墨烯的制备方法为:将氧化石墨烯加入去离子水和丙二醇的混合溶液中,磁力搅拌5min~15min后超声分散30min~40min,得到2.5mg/ml~3.0mg/ml的氧化石墨烯溶液;其中,去离子水和丙二醇的质量比为5:1.0~1.5。
5.根据权利要求1所述的生物可降解增强耐热聚乳酸树脂,其特征在于,所述抗氧剂为质量比为1:3的抗氧剂1010和抗氧剂168的组合。
6.根据权利要求1所述的生物可降解增强耐热聚乳酸树脂,其特征在于,所述润滑剂为硬脂酸、二硫化钼、硬脂酸锌、硬脂酸镁中的任一种。
7.一种如权利要求1~6所述的生物可降解增强耐热聚乳酸树脂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步、将所述重量份的聚乳酸、改性可降解植物纤维、助剂分别置于真空烘箱干燥1.5h~2.5h,之后加入高速搅拌机中以220min~280r/min的速率共混10min~20min,得到混合物料;
第二步、将第一步中得到的混合物料加入双螺杆挤出机,在温度为180℃~200℃、螺杆转速为150min~200r/min的条件下挤出、造粒、并干燥得到颗粒料;
第三步、将第二步中得到的颗粒料利用注塑机进行注塑成型,并进一步在温度为115℃~125℃的真空烘箱下热处理2h~5h得到所述生物可降解增强耐热聚乳酸树脂。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,第一步中,所述干燥温度为75℃~85℃。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,第一步中,所述混合物料在温度为55℃~65℃的条件下静置6小时~10小时。
10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,第三步中,所述注塑成型过程中,注塑机各区温度:射嘴195℃~205℃、一区180℃~200℃、二区175℃~185℃、三区155℃~165℃;注塑机注射压力60mpa~65mpa;模具温度100℃~105℃,冷却时间30s~35s,保压时间20s~25s。
技术总结