[发明专利]一种可降解高韧性耐热型聚乳酸-淀粉复合材料及制备方法

说明书

本发明提供一种可降解高韧性耐热型聚乳酸‑淀粉复合材料，包括聚乳酸、PBAT、尼龙6、聚己内酯、环氧环己基乙基‑POSS和淀粉。本发明中POSS树脂是环氧环己基乙基与POSS树脂共聚而成的环氧环己基乙基‑POSS树脂，含有更多的环氧官能团，用来和聚乳酸分解而成的小分子乳酸反应形成稳定的POSS树脂，防止聚乳酸分解，从而提高聚乳酸耐热性，利用环氧环己基乙基‑POSS树脂，是利用PBAT，聚己内酯PCL柔和的分子链段可以穿插在笼子中间，与笼型结构的环氧环己基乙基‑POSS树脂形成一个整体，从而提高聚乳酸PLA的韧性，同时利用聚己内酯PCL和聚乳酸PLA相容性好的特点。

技术领域

本发明涉及高分子材料加工领域，具体涉及一种可降解高韧性耐热型聚乳酸-淀粉复合材料及制备方法。

背景技术

随着对碳排放的要求越来越严格，世界各国对石油基高分子材料的管控越来越重视，可降解生物材料受到了广泛地重视，其中聚乳酸(PLA)具有优异的生物降解性、生物相容性、优异的机械性能和可加工性能，在生物医药、纺织服装、塑料包装以及农林牧渔等诸多领域具有广阔的应用前景。PLA材料的玻璃化温度在55-70度，能够用在对温度不太敏感的制品中尚能使用。但是，对于有耐温要求的电器注塑配件以及石油化工领域内的应用存在明显的不耐温缺点，尤其是为了达到降成本的目的，在聚乳酸中填充淀粉后材料的耐热性能会进一步降低，严重限制了聚乳酸-淀粉复合材料的应用范围。

中国专利112409644A公开了一种耐高温PBAT/PLA全生物降解材料，主要组分包括淀粉40％-50％、PBAT10％-15％、PLA10％-15％、增塑剂5％-18％、偶联剂1％-5％、抗氧化剂3％-5％、扩链剂5％-10％、交联剂3％-5％，维卡变形温度可达100度，适用于注塑成型，但是该专利中含有偶联剂，交联剂对环境污染较大，且材料的韧性依然略显不足。

中国专利CN111500061A公开了一种耐高温PLA材料，主要组分包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物0.1-5.0份，ADR扩链剂0.1-1.0份，抗氧剂0.1-0.3份，成核剂0.1-1.0份，抗水解稳定剂0.1-1.0份，低熔点白油0-0.2份，PLA 10-81.5份，PA 10-81.5份，但该材料耐温性不稳定，韧性较差，且加工中聚乳酸材料存在不可控的降解，影响最终材料的性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中，聚乳酸-淀粉复合材料存在耐热性和韧性较差的问题，本发明提供了一种可降解高韧性耐热型聚乳酸-淀粉复合材料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的方案如下：

本发明提供一种可降解高韧性耐热型聚乳酸-淀粉复合材料，包括聚乳酸、PBAT、尼龙6、聚己内酯、环氧环己基乙基-POSS和淀粉。

优选的，所述复合材料由包括以下重量份的原料制备得到：

本发明中POSS树脂是环氧环己基乙基与POSS树脂共聚而成的环氧环己基乙基-POSS树脂，含有更多的环氧官能团，用来和聚乳酸分解而成的小分子乳酸反应形成稳定的POSS树脂，防止聚乳酸分解，从而提高聚乳酸耐热性，其并非利用POSS树脂本身的耐热性；利用环氧环己基乙基-POSS树脂，是利用PBAT，聚己内酯PCL柔和的分子链段可以穿插在笼子中间，与笼型结构的环氧环己基乙基-POSS树脂形成一个整体，从而提高聚乳酸PLA的韧性，同时利用聚己内酯PCL和聚乳酸PLA

相容性好的特点，解决聚乳酸PLA和环氧环己基乙基-POSS树脂的相容性不好的问题。