[发明专利]一种可降解塑料组合物及加工方法

说明书

本发明提供一种可降解塑料组合物及加工方法，涉及可降解材料技术领域。本发明的可降解塑料组合物，按重量份数计，包含100份聚乳酸、10‑25份环氧大豆油、0.01‑0.2份环氧基POSS和1‑5份氨基交联剂。本发明的氨基交联剂与环氧大豆油以及环氧基POSS进行交联反应形成轻微交联的产物，产物的交联密度较低，使得成型后的聚乳酸产物相比常规未交联的增韧剂的聚乳酸具有更好的拉伸强度、缺口冲击强度、耐热性等性能。

技术领域

本发明属于可降解材料技术领域，涉及一种可降解塑料组合物及加工方法。

背景技术

可降解塑料已成为PE、PP等不可降解材料的重要替代物，聚乳酸是其中重要的一种，具有完全的生物可降解性。但聚乳酸存在质脆、加工不方便等问题，因此增韧成为聚乳酸重要的改性方向。已经报道了很多的增韧剂用于聚乳酸的改性，但聚乳酸的实际应用仍然需要在增韧改性剂上有更多的研究。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种可降解塑料组合物。

本发明还提供一种可降解塑料组合物的加工方法。

本发明的技术方案如下：

一种可降解塑料组合物，按重量份数计，包含100份聚乳酸、10-25份环氧大豆油、0.01-0.2份环氧基笼型聚倍半硅氧烷(环氧基POSS)和1-5份氨基交联剂。

优选的，所述聚乳酸选自L-乳酸和D-乳酸的均聚物或共聚物，所述聚乳酸的数均分子量不低于5万。

优选的，所述环氧基POSS的结构通式为R¹_aR²_b(SiO_1.5)_n，所述R¹选自C1-C18的烷基或取代烷基，所述R²选自环氧基团，0≤a≤6，a+b＝n，n＝6、8、10或12。

更优选的，所述R²选自3-(2,3-环氧丙氧)丙基和2-(3,4-环氧环己烷)乙基中的一种或两种组合物。

更优选的，0≤a≤5，n＝8。

优选的，所述氨基交联剂中-NH₂和-NH-个数和不低于2。

优选的，所述氨基交联剂的平均相对分子质量不低于100。

优选的，所述氨基交联剂的重量为环氧大豆油和环氧基POSS重量和的10-20％。

优选的，还包含抗氧化剂、填料、颜料、加工助剂中的至少一种。

一种上述任一实施方案所述可降解塑料组合物的加工方法，将所述聚乳酸、所述环氧大豆油、所述环氧基POSS混合、融化、搅拌均匀，再加入所述氨基交联剂，搅拌均匀，挤出、成型。

环氧大豆油是聚乳酸的一种良好的增韧剂，能明显提高聚乳酸的缺口冲击强度和断裂伸长率，但也明显的降低了聚乳酸的耐热性和拉伸强度。POSS的纳米结构可以作为聚乳酸的成核剂。结合环氧大豆油的增韧作用以及POSS的成核作用，采用氨基交联剂对环氧大豆油和POSS进行交联，当环氧大豆油量较少、能与聚乳酸相容时，交联结构与聚乳酸形成半互穿聚合物网络结构，能进一步提升聚乳酸的韧性与拉伸强度，还有耐热性；当环氧大豆油量较多、与聚乳酸不相容时，交联的岛状结构也能提升聚乳酸的机械性能。

本发明的有益效果是：

(1)本发明中环氧基POSS既作为成核剂，也作为交联成分之一参与到交联结构，能提升聚乳酸的机械性能，包括拉伸强度和缺口冲击强度，对提高聚乳酸的耐热性也有帮助。

(2)本发明的增韧剂进行交联，不只是起到增韧作用，还起到补强作用，相比无交联的增韧剂，能提高聚乳酸的拉伸强度、缺口冲击强度和耐热性。