[发明专利]一种高性能可生物降解塑料金属及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑料金属及其制备方法，尤其涉及一种高性能可生物降解塑料金属及其制备方法。

背景技术

塑料金属是一种新型复合材料，以塑料为基体，通过特殊的设计和配方，使其最终产品不仅保持了高分子本身的内在特性，如：低成本、易于加工成型、绿色环保、高性能化、多功能化等，且外观具有典型金属质感和光泽，此种新型材料将广泛应用于移动终端、汽车、家电等领域。

聚乳酸是一种广受关注的完全生物可降解高分子材料，其具有通用型塑料的一般特征，如较高的刚性和强度，容易加工成型，适用于多种加工工艺条件。目前已在医用器械、日常生活用品中广泛应用。但聚乳酸在常温下是一种脆性材料，其缺口冲击强度仅约为30J/m左右，远低于常规的通用型塑料如PP、ABS、PC等。聚乳酸的增韧，一是通过共聚，在聚乳酸分子链上引入另一种柔性分子链，使聚乳酸分子链的规整度下降，从而降低聚乳酸的结晶性能，使分子链柔顺性更佳，韧性改善，但是该方法成本较高；二是通过拉伸取向、退火处理等成型加工工艺改善冲击强度等力学性能，但此方法改善幅度有限，难以根本上解决韧性不足的问题；三是通过共混方式，加入弹性体、增塑剂或者韧性较好聚合物，此方法成本较低，原料选择范围广，实用性强，特别适用于成本控制要求较高的改性塑料行业。

常规的金属光泽效果通常采用喷涂的方式达到，比如银色，珠光或各种彩色闪烁效果，但在喷涂过程中挥发出大量溶剂，使生产工人面临严重的安全隐患，同时喷涂的方法造成不良率高，工序繁杂，制品回收利用困难等，使得生产成本较高。将铝粉和珠光颜料直接加入树脂基料中，可实现金属光泽效果。常规情况下，在树脂中加入铝粉和珠光颜料后，因铝粉和珠光与树脂基体的相容性较差，极易产生流痕，主要跟基体树脂和铝粉的亲和力有关，无机的铝粉或珠光颜料颗粒表面只有很少的羟基或羧基，而通常的树脂材料一般不具有能与其反应的基团，两者相容性差，在注塑强剪切条件下，铝粉颜料与基体树脂材料很难达到流动性一致，容易形成流痕。

发明内容

本发明目的在于提供一种高性能可生物降解塑料金属，具有高韧性可生物降解的同时，使其表面具有优异的金属外观光泽。

本发明的另一目的在于提供一种可生物降解聚乳酸塑料金属的制造方法。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种高性能可生物降解塑料金属，包括以下组分及重量份含量：

聚乳酸为L型异构体、D型异构体或DL型异构体，其重均分子量为50,000～1,000，000，优选100,000～500,000。

聚碳酸酯是常见的高抗冲性聚酯，缺口冲击强度可达750J/m以上，目前已在汽车、家电等各方面得到广泛应用。聚碳酸酯与聚乳酸均为聚酯类，因此两者具有一定的相容性。本发明选用的聚碳酸酯的熔融指数(220℃，10kg)为1.0～100g/10min，优选5～40g/10min。

增韧剂优选核壳结构，其中核层为乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丙烯酸酯类橡胶或者有机硅橡胶，壳层为甲基丙烯酸丁酯与苯乙烯共聚物，且表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物或马来酸酐类聚合物。核壳结构的增韧剂具有相容作用，可以更好提升聚乳酸/聚碳酸酯合金树脂的综合力学性能，另一方面增韧剂还可以改善颜料与基体树脂间的相容性，减轻流痕和熔接线。增韧剂的粒径为100nm～800nm，优选250nm～500nm。

金属颜料为铝粉、银粉、金粉、锌粉、铜粉中一种或几种，其形态包含为片状、银元状、棒状和球状，粒径为1um～300um，优选8um～100um，金属颜料表面包覆的基材可以是聚乙烯蜡、矿物油、大豆油、丙烯酸酯及苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物中的一种。

珠光颜料为天然鱼鳞珠光颜料、氯氧化铋结晶珠光颜料、云母涂覆珠光颜料、二氧化硅涂覆珠光颜料、硼酸铝盐涂覆珠光颜料、人造云母涂覆珠光颜料、氧化铋涂覆珠光颜料中的一种或几种混合物，其中优选云母涂覆珠光颜料，二氧化硅涂覆珠光颜料，人造云母涂覆珠光颜料，粒径为1um～150um。包覆珠光颜料表面的金属氧化物可以是一层或多层的金属氧化物，氧化铝(A1₂O₃)、二氧化锡(SnO₂)、二氧化钛(TiO₂)、氧化铁(Fe₂O₃)、氧化锑(Sb₂O₃)或者氧化锌(ZnO)中的一种或多种组合物。