[发明专利]一种聚乳酸/聚碳酸酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种聚乳酸/聚碳酸酯复合材料及其制备方法，所述聚乳酸/聚碳酸酯复合材料包含30‑70份的改性聚乳酸、30‑70份的聚碳酸酯和0‑20份的助剂。本发明采用2‑羟基‑4‑苄氧羰酰氨基丁酸对PLA进行改性，向PLA分子链中引入苯环结构，增加PLA与PC之间的相容性，从而在PLA与PC共混过程中无需添加额外的相容剂，避免因相容剂析出而导致PLA与PC分相而对高分子复合材料的各项性能造成不利影响，延长材料的使用寿命；本发明改性PLA所采用的2‑羟基‑4‑苄氧羰酰氨基丁酸中含有氨基，可以向PLA/PC复合材料中引入氨基，赋予复合材料一定的抗菌性能。

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种聚乳酸/聚碳酸酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)是一种可再生资源制造的生物降解高分子材料，因其可减少石油资源的使用且废弃后可降解，受到越来越多的关注，此外，PLA加工流动性好，但耐热性差。聚碳酸酯(PC)是碳酸的聚酯类聚合物，分子链中含有碳酸酯基，具有优异的耐冲击性和透明性，良好的力学性能，而且同时具有均衡的刚性和韧性，然而PC的加工流动性差。PLA与PC共混之后，取长补短，性能优异，但PLA与PC是部分相容的，使得合金性能难以得到体现，目前，普遍是通过在共混过程中加入相容剂来解决二者相容性的问题。

但是，所添加的相容剂一般为小分子物质，容易析出，从而导致PLA与PC在使用过程中分相，严重影响高分子复合材料的各项性能，降低使用寿命。

发明内容

为了解决聚乳酸/聚碳酸酯复合材料共混过程中添加的相容剂容易析出从而影响材料各项性能的问题，本发明公开了一种聚乳酸/聚碳酸酯复合材料及其制备方法，该复合材料通过对聚乳酸进行改性来改善其与聚碳酸酯的相容性，无需额外添加相容剂，避免因相容剂析出而对材料各项性能造成不利影响。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚乳酸/聚碳酸酯复合材料，包含30-70份的改性聚乳酸、30-70份的聚碳酸酯、1-5份的增韧剂、0.1-1份的热稳定剂、0.1-5份的抗氧化剂、0.1-3份的润滑剂、0.01-2份的扩链剂和1-8份的成核促进剂。

作为优选，上述改性聚乳酸由乳酸与2-羟基-4-苄氧羰酰氨基丁酸共聚而成，其结构式为：

改性聚乳酸的制备方法包括如下步骤：

(1)预聚：将乳酸和2-羟基-4-苄氧羰酰氨基丁酸加入到反应釜内，在真空搅拌条件下升温至100℃，脱水2h，然后升温至130℃继续脱水4-8h，冷却得到预聚物；

(2)聚合：将预聚物和催化剂按一定比例加入到反应釜内，真空搅拌下升温至150-200℃，聚合10-15h，冷却，得改性聚乳酸。

作为优选，上述催化剂为预聚物质量的0.2-1％，所述催化剂为氯化亚锡、辛酸亚锡中的一种或两种。

反应方程式如下式所示：

作为优选，上述2-羟基-4-苄氧羰酰氨基丁酸的含量占乳酸和2-羟基-4-苄氧羰酰氨基丁酸总质量的5-10％。

作为优选，上述聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯。

一种聚乳酸/聚碳酸酯复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量配比称取改性聚乳酸、聚碳酸酯和助剂，加入高速混合机中充分混合均匀；

(2)将步骤(1)中的混合物在双螺杆挤出机中挤出共混，双螺杆挤出机的加工温度为200-280℃；

(3)将挤出的料条冷却、切粒。