CN103965599B - 一种聚乳酸/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种聚乳酸/ABS合金材料及其制备方法。该聚乳酸/ABS合金材料为共混物，该共混物包括聚乳酸、ABS、第三组分；聚乳酸占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为5～95﹪，ABS占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为95～5﹪，第三组分质量为聚乳酸与ABS总质量的0.5～15﹪。方法是将干燥后的聚乳酸、ABS、第三组分混合均匀后，加入到熔融混炼设备熔融共混，180～220℃下共混5～10分钟，得到共混物；然后通过成形工艺即可。本发明聚乳酸原料来自生物质，具有很好的生物相容性和生物可降解性；所制备的合金材料硬度高，模量和拉伸强度大，抗冲击性能高。
Description
技术领域
本发明涉及高分子技术及生态环境材料领域，涉及一种聚乳酸/ABS合金材料及其制备方法，特别是一种绿色基高性能聚乳酸/ABS合金材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚乳酸(Polylactic Acid，简称PLA)由于它的生物可降解性和生物相容性，得到越来越多研究者的关注。并且聚乳酸作为一种绿色环保型高分子材料，它较为合理的价格，优异的性能(具体表现为高强度、高模量和耐油性)，使它有望成为一种通用塑料而被广泛使用在人们的日常生活中。聚乳酸作为一种典型的植物来源高分子材料，其生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中完整的碳循环，因此是理想的绿色高分子材料，已经广泛应用于医疗、药学、包装业、服装业等领域，以替代传统高分子材料。但是，聚乳酸较差的韧性和较低的耐热性，以及慢的结晶速率，又限制了它在众多领域的应用。
围绕聚乳酸的增韧，国内外已有众多专利文献。专利CN101955639A公开了一种利用聚氨酯弹性体增韧聚乳酸的方法，CN101168617和CN101935390A则使用脂肪族的聚酯作为增韧剂提高聚乳酸的抗冲击性能。特开2007-63435公开了一种使用聚乙烯弹性体增韧聚乳酸的方法。然而所有这些文献无一另外的都使用橡胶作为增韧剂改善聚乳酸的韧性，而且未达到较好的增韧效果，橡胶含量通常大于15﹪。橡胶的加入虽然提高了材料的韧性，但不可避免地降低了材料的模量和强度。如何在提高聚乳酸冲击韧性的同时，不过度降低其强度一直是聚乳酸材料改性的一个重要问题。
丁苯(SBR)、或丁腈(NBR)、或聚丁二烯(PB)合成橡胶增韧苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)所得的共混物，常被称为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，是1946年源于美国橡胶公司的一类聚合物组合物。ABS含有丁二烯橡胶相，它作为一种重要的增韧剂，被广泛用在增韧工程塑料上。如ABS作为一种抗冲改性剂来改性聚碳酸酯(PC)、尼龙和聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)等。同时，ABS作为一种共混物，它的结构具有可变性，通过改变ABS中分散相橡胶粒子的接枝率或基体相SAN中Styrene与AN的比例，或者加入另一单体进行共聚，可以得到不同结构、不同性能的ABS。通过与不同结构的ABS进行熔融共混，可以得到不同相容性、不同性能和不同使用用途的聚乳酸/ABS合金,从而得到用途广泛的聚乳酸/ABS合金材料。
鉴于聚乳酸和ABS物理力学性能上的互补性，制备聚乳酸和ABS的合金材料具有重要的应用价值。非专利文献(Euro Polym J2009；45:738–746)将聚乳酸和ABS进行熔融共混制备高分子合金材料，然而由于聚乳酸和ABS缺乏相容性，制备材料相区尺寸大、界面粘接较差，因而材料力学性能未能得到很大改善。
本发明通过在聚乳酸和ABS共混物中加入少量的第三组分，通过合理调节合金材料的加工方法，调控材料的微观结构，制备力学强度高、韧性优异的聚乳酸/ABS合金，有望在电子、建材、汽车等行业中应用。
发明内容
本发明的一个目的是为了提高两种高分子材料(即聚乳酸和ABS)的相容性，同时提出了一种制备物理力学性能优异的聚乳酸/ABS合金材料的方法。所发明的合金材料模量和韧性高、抗冲击性能优异，有望在电子、建材、汽车等行业中获得应用。
本发明中聚乳酸/ABS合金材料为共混物，该共混物包括聚乳酸、ABS、第三组分；
所述的聚乳酸占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为5～95﹪，ABS占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为95～5﹪，第三组分的质量为聚乳酸与ABS总质量的0.5～15﹪；
作为优选，所述的聚乳酸占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为20～80﹪，ABS占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为80～20﹪，第三组分的质量为聚乳酸与ABS的总质量的1～5﹪；
所述的聚乳酸，以乳酸为L-乳酸和/或D-乳酸作为主成分，可以是聚乳酸均聚物、聚乳酸共聚物、聚乳酸均聚物与聚乳酸共聚物的共混物、聚乳酸立构复合物(stereocomplex)、聚乳酸立构复合物与聚乳酸均聚物和/或聚乳酸共聚物的共混物中的一种；
作为优选，所述的聚乳酸为聚L-乳酸均聚物、L-乳酸-D-乳酸共聚物；
所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚塑料或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯四元共聚塑料；
作为优选，所述的ABS选用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯四元共聚塑料；
所述的第三组分为线形共聚物或梳形接枝共聚物，数均分子量为5000～150000；
所述的线形共聚物为小分子单体A共聚物；
所述的梳形接枝共聚物为主链是小分子单体A、侧链是大分子单体B的梳形接枝共聚物；其中大分子单体B的质量百分含量为0.1～80wt﹪，小分子单体A的质量百分含量为99.9～20wt﹪；
若第三组分为线形共聚物，所述的小分子单体A为甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、不饱和羧酸、酸酐、含羟基酯、甲基丙烯酰胺、不饱和腈、烯丙基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯单体中的两种或两种以上；若第三组分为梳形接枝共聚物，所述的小分子单体A为甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、不饱和羧酸、酸酐、含羟基酯、甲基丙烯酰胺、不饱和腈、烯丙基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯单体中的一种或多种；
所述的大分子单体B用通式(1)表示：
其中R1、R2各自独立为氢原子或甲基，R3为甲基、乙基、丙基、丁基或叔丁基，R4为氢原子或仲丁基，X为-CH2CH(OH)CH2-或-Z-NHCO-，Y为-L1-L2-S-，Z为-(CH2CH2O)a(CH2)b-，L1为直接键合、-O-、-COO-或者-NH-，L2为C1～C20亚烷基或者C6～C20芳基，S表示硫原子，n为5～100的整数，m为0或1，a为0～20的整数，b为1～20的整数；
所述的大分子单体B的数均分子量为500～15000；
作为优选，第三组分为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(MMA-GMA)或甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物接枝聚甲基丙烯酸甲酯(MMA-GMA-g-(PMMA))。
本发明聚乳酸/ABS合金材料为共混物，该共混物还可以包括添加剂；添加剂的质量为聚乳酸与ABS总质量的0.01～40﹪；
所述的添加剂可以为颜料、增塑剂或增强剂等中的一种或多种，常选用的颜料如炭黑、白炭黑；常选用的增塑剂如聚乙二醇、邻苯二甲酸二辛酯；常选用的增强剂如粘土、层状硅酸盐、笼型硅氧烷。
作为优选，所述的添加剂为层状硅酸盐、炭黑、白炭黑、粘土或笼型硅氧烷的一种或多种。
本发明所述第三组分的作用在于减小两相界面张力，提高两相间的界面黏结，实现聚乳酸和ABS材料性能的优势互补，制备强度高、韧性好的合金材料。
本发明的另一个目的是提出制备上述聚乳酸/ABS合金材料的方法，该方法如下：
步骤(1).将聚乳酸、ABS、第三组分分别在40～85℃真空烘箱中干燥12～24h；
步骤(2).将干燥后的聚乳酸、ABS、第三组分混合均匀后，加入到熔融混炼设备进行熔融共混，熔融温度为180～220℃，共混时间为5～10分钟，得到共混物；
所述的聚乳酸占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为5～95﹪，ABS占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为95～5﹪，第三组分的质量为聚乳酸与ABS的总质量的0.5～15﹪；
作为优选，所述的聚乳酸占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为20～80﹪，ABS占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为80～20﹪，第三组分的质量为聚乳酸与ABS的总质量的1～5﹪；
所述的熔融混炼设备为密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等各种工业上常用的熔融混炼装置，本领域技术人员公知其使用方式；
步骤(3).将步骤(2)得到的共混物通过成型工艺，制备得到聚乳酸/ABS合金材料；
本发明还可以加入对主要功能没有影响的添加剂，添加剂的质量为聚乳酸与ABS总质量的0.01～40﹪；
所述的添加剂可以为颜料、增塑剂或增强剂等一种或多种，常选用的颜料如炭黑、白炭黑；常选用的增塑剂如聚乙二醇、邻苯二甲酸二辛酯；常选用的增强剂如粘土、层状硅酸盐、笼型硅氧烷。
作为优选，所述的添加剂为层状硅酸盐、炭黑、白炭黑、粘土或笼型硅氧烷的一种或多种。
本发明提供的聚乳酸/ABS合金材料可通过各种成型工艺(如挤出成型、注射成型、吹塑成型或压延成型等)制备合金制品，包括薄膜、管、棒、纤维丝、塑料部件等。制品不但可用作包装材料、构造材料，而且可用于建材、电子、电器材料等领域。
本发明的优点在于：1)所用的聚乳酸主要原料来自生物质，聚乳酸材料有很好的生物相容性和生物可降解性，是环境友好材料，所制备的高性能合金中，聚乳酸所占比例大，所制得的合金材料属于绿色环保型高分子材料；2)所制备的合金材料硬度高，模量和拉伸强度大，抗冲击性能大幅度提高，满足结构材料的性能使用要求；3)制备仅需使用常用的熔融混炼设备，工业制备简单。
本发明提供的聚乳酸/ABS合金材料在保持聚乳酸材料的高硬度和高强度等优点的同时，大幅度改善了聚乳酸材料的韧性等机械力学性能。
附图说明
图1为实施例5、6、11制备得到的聚乳酸/ABS合金材料的应力-应变曲线，其中(a)代表实施例5，(b)代表实施例6，(c)代表实施例11；
图2为实施例5、6、11制备得到的聚乳酸/ABS合金材料的透射电镜照片，其中图(a)代表实施例5，图(b)代表实施例11，图(c)代表实施例6。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
本发明实施例中所用聚乳酸的商品牌号为3001D(美国Nature works)和2003D(美国Nature works)，在实施例中分别用PLA-1和PLA-2表示，其中PLA-1为聚L-乳酸均聚物，PLA-2为L-乳酸-D-乳酸共聚物。
本发明实施例中所用ABS商品牌号为阻燃级XR-401(韩国LG)，高抗冲级HI-121H(LG甬兴)，透明级TR-558A(韩国LG)，挤出级D100(国乔石化)在实施例中分别用ABS-1，ABS-2，ABS-3，ABS-4表示。透明级TR-558A(韩国LG)主成分为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯四元共聚塑料，阻燃级XR-401(韩国LG)、高抗冲级HI-121H(LG甬兴)、挤出级D100(国乔石化)主成分为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚塑料与丙烯腈-苯乙烯共聚物(SAN)的共混物。
本发明实施例中所用第三组分为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物接枝聚甲基丙烯酸甲酯，简称MMA-GMA-g-(PMMA)；该梳形接枝共聚物中，GMA质量分数为20﹪，MMA质量分数为60﹪，接枝上的侧链聚甲基丙烯酸甲酯数均分子量为4700，梳形共聚物数均分子量为40000。
本发明所得材料拉伸试验在温度为25℃、相对湿度为30﹪的环境中进行，使用哑铃型样品，按JIS-K7113标准测试材料拉伸性能，拉伸试验机为Instron5966型，拉伸速率为10mm/min。
实施例1～8.
PLA-1、ABS-1、ABS-2、ABS-3、ABS-4和第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))分别在80℃真空烘箱中干燥24小时后，使用不同牌号ABS分别与PLA-1、第三组分按照表1组成比例进行熔融共混；将三种原料常温下混合搅拌后加入密炼机中，密炼机温度为190℃，设定螺杆转速为50rpm，密炼10分钟后出料。
将上述混炼样品在200℃的热压机中热压成厚度为0.5mm的片，用标准哑铃型冲压刀制备标准试验样条进行性能测试，结果如表1所示。
对比例1.
PLA-1在80℃真空烘箱中干燥24小时后，称取50克将其加入密炼机中，密炼机温度为190℃，设定螺杆转速为50rpm，密炼10分钟后出料。
将上述混炼样品在200℃的热压机中热压成厚度为0.5mm的片，用标准哑铃型冲压刀制备标准试验样条进行性能测试，结果如表1所示。
对比例2～5.
将ABS-1、ABS-2、ABS-3、ABS-4在80℃真空烘箱中干燥24小时后，分别称取50克的量加入密炼机中，密炼机温度为190℃，设定螺杆转速为50rpm，密炼10分钟后出料。
将上述混炼样品在200℃的热压机中热压成厚度为0.5mm的片，用标准哑铃型冲压刀制备标准试验样条进行性能测试，结果如表1所示。
表1 实施例1～8、对比例1～5所得合金材料力学性能
从表1中可以看出，少量第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))的加入显著提高了PLA/ABS合金材料的断裂伸长率。
实施例9.
PLA-2、ABS-3和第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))分别在80℃真空烘箱中干燥24小时后，将50克PLA-2、50克ABS-3和3克第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))混合后加入密炼机，密炼机温度为190℃，设定螺杆转速为50rpm，密炼10分钟后出料。
将上述混炼样品在200℃的热压机中热压成厚度为0.5mm的片，用标准哑铃型冲压刀制备标准试验样条进行性能测试。
实施例10.
PLA-1、PLA-2、ABS-3和第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))分别在80℃真空烘箱中干燥24小时后，将25克PLA-1、25克PLA-2、50克ABS-3和3克第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))混合后加入密炼机中，密炼机温度为190℃，设定螺杆转速50rpm，密炼10分钟后出料。
将上述混炼样品在200℃的热压机中热压成厚度为0.5mm的片，用标准哑铃型冲压刀制备标准试验样条进行性能测试。
实施例11.
PLA-1、ABS-3和第三组分(MMA-GMA)分别在80℃真空烘箱中干燥24小时后，将50克PLA-1、50克ABS-3和3克第三组分(MMA-GMA)混合后加入密炼机，密炼机温度为190℃，设定螺杆转速为50rpm，密炼10分钟后出料。
将上述混炼样品在200℃的热压机中热压成厚度为0.5mm的片，用标准哑铃型冲压刀制备标准试验样条进行性能测试，结果如图1。
由图1中的应力-应变曲线可看到，所用的第三组分无论是线形共聚物(MMA-GMA)还是梳形接枝共聚物(MMA-GMA-g-(PMMA))，都对PLA/ABS合金材料产生了明显的增容效果，材料断裂伸长率大幅度提高。
实施例12～19.
PLA-1、ABS-3和第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))分别在80℃真空烘箱中干燥24小时后，按照表2组成比例进行熔融共混；将三种组分常温下混合搅拌后加入密炼机中，密炼机温度为190℃，设定螺杆转速为50rpm，密炼10分钟后出料。
将上述混炼样品在200℃的热压机中热压成厚度为0.5mm的片，用标准哑铃型冲压刀制备标准试验样条进行性能测试，结果如表2所示。
表2 实施例12～19、对比例1所得合金材料力学性能。
从表2中可以看出，所用第三组分为梳形接枝共聚物(MMA-GMA-g-(PMMA))时极大地提高了PLA/ABS合金材料的力学性能，并且当聚乳酸质量分数为90﹪时，所得合金材料也表现出很高的断裂伸长率，所得合金材料属于绿色环保型高分子材料范畴。
从图2中可以看出，相比未加第三组分的实施例5制备得到的PLA/ABS合金材料，加入不同第三组分后，实施例6、11制备得到的PLA/ABS合金材料分散相的尺寸大大减小，分散相分布地更加均匀，表明加入第三组分后，PLA和ABS两相界面张力大大减小，表现出优异的增容效果。
实施例20.
PLA-1、ABS-3和第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))分别在80℃真空烘箱中干燥24小时后,将50克PLA-1和3克MMA-GMA-g-(PMMA)首先混合，然后加入密炼机中，密炼机温度为190℃，设定螺杆转速为50rpm，密炼10分钟后出料。将所得料粉碎后，再与50克ABS-3混合，加入密炼机，密炼机温度为190℃，设定螺杆转速为50rpm，密炼10分钟后出料。
将上述混炼样品在200℃的热压机中热压成厚度为0.5mm的片，用标准哑铃型冲压刀制备标准试验样条进行性能测试。
实施例21.
PLA-1、ABS-3和第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))分别在80℃真空烘箱中干燥24小时后,将50克ABS-3和3克MMA-GMA-g-(PMMA)首先混合，然后加入密炼机中，密炼机温度为190℃，设定螺杆转速为50rpm，密炼10分钟后出料。将所得料粉碎后，再与50克PLA-1混合，加入密炼机，密炼机温度为190℃，设定螺杆转速为50rpm，密炼10分钟后出料。
将上述混炼样品在200℃的热压机中热压成厚度为0.5mm的片，用标准哑铃型冲压刀制备标准试验样条进行性能测试。
实施例22.
PLA-1、ABS-3、第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))和黏土分别在80℃真空烘箱中干燥24小时后，将50克PLA-1、50克ABS-3、3克MMA-GMA-g-(PMMA)和15克黏土混合后加入密炼机，密炼机温度为190℃，设定螺杆转速为50rpm，密炼10分钟后出料。
将上述混炼样品在200℃的热压机中热压成厚度为0.5mm的片，用标准哑铃型冲压刀制备标准试验样条进行性能测试。
实施例23.
步骤(1).将PLA-1、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯四元共聚塑料、第三组分(MMA-GMA)、白炭黑分别在40℃真空烘箱中干燥24h；
步骤(2).将干燥后的5千克PLA-1、95千克丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯四元共聚塑料、0.5千克MMA-GMA、10千克白炭黑经高混机高速混匀后，经双螺杆挤出机进行熔融挤出，再经过冷却造粒就可得该组合物，工艺温度为200～230摄氏度，双螺杆长径比为35。
实施例24.
步骤(1).将聚D-乳酸与L-乳酸立构复合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯四元共聚塑料、第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))、层状硅酸盐分别在85℃真空烘箱中干燥12h；
步骤(2).将干燥后的95千克聚D-乳酸与L-乳酸立构复合物、5千克丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯四元共聚塑料、0.5千克第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))、0.01千克层状硅酸盐混合均匀后，加入到单螺杆挤出机进行熔融共混，熔融温度为180℃，共混时间为10分钟，得到共混物；
步骤(3).将步骤(2)得到的共混物通过成型工艺，制备得到聚D-乳酸与L-乳酸立构复合物/ABS合金材料；
实施例25.
步骤(1).将聚D-乳酸均聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯四元共聚塑料、第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))、炭黑分别在85℃真空烘箱中干燥12h；
步骤(2).将干燥后的20克聚D-乳酸均聚物、80克丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯四元共聚塑料、1克第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))、40克炭黑混合均匀后，加入到密炼机进行熔融共混，熔融温度为220℃，共混时间为5分钟，得到共混物；
步骤(3).将步骤(2)得到的共混物通过成型工艺，制备得到聚D-乳酸均聚物/ABS合金材料。
实施例26.
步骤(1).将聚D-乳酸均聚物和L-乳酸-D-乳酸共聚物的共混物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚塑料、第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))、笼型硅氧烷分别在85℃真空烘箱中干燥12h；
步骤(2).将干燥后的80克聚D-乳酸均聚物和L-乳酸-D-乳酸共聚物的共混物、20克丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚塑料、5克第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))、20克笼型硅氧烷混合均匀后，加入到密炼机进行熔融共混，熔融温度为200℃，共混时间为8分钟，得到共混物；
步骤(3).将步骤(2)得到的共混物通过成型工艺，制备得到聚D-乳酸均聚物和L-乳酸-D-乳酸共聚物的共混物/ABS合金材料。
实施例27.
步骤(1).将聚D-乳酸与L-乳酸立构复合物、聚D-乳酸均聚物、L-乳酸-D-乳酸共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚塑料、第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))、白炭黑、粘土分别在85℃真空烘箱中干燥12h；
步骤(2).将干燥后的5克聚D-乳酸与L-乳酸立构复合物、3克聚D-乳酸均聚物、2克L-乳酸-D-乳酸共聚物、90克丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚塑料、15克第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))、10克白炭黑、15克粘土混合均匀后，加入到密炼机进行熔融共混，熔融温度为210℃，共混时间为6分钟，得到共混物；
步骤(3).将步骤(2)得到的共混物通过成型工艺，制备得到PLA/ABS合金材料。
实施例28.
步骤(1).将聚L-乳酸与D-乳酸立构复合物、聚D-乳酸均聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚塑料、第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))、白炭黑分别在40℃真空烘箱中干燥24h；
步骤(2).将干燥后的10克聚D-乳酸与L-乳酸立构复合物、10克聚D-乳酸均聚物、80克丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚塑料、5克第三组分(MMA-GMA-g-(PMMA))、25克白炭黑混合均匀后，加入到密炼机进行熔融共混，熔融温度为220℃，共混时间为5分钟，得到共混物；
步骤(3).将步骤(2)得到的共混物通过成型工艺，制备得到PLA/ABS合金材料。
实施例29～47.
步骤(1).将聚L-乳酸均聚物(PLA-1)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚塑料、第三组分分别在80℃真空烘箱中干燥20h；
步骤(2).将干燥后的50克PLA-1、50克丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚塑料、5克第三组分混合均匀后，加入到密炼机进行熔融共混，熔融温度为200℃，共混时间为10分钟，得到共混物；
步骤(3).将步骤(2)得到的共混物通过成型工艺，制备得到PLA/ABS合金材料。
表3 实施例29～47各组分的材料及配比
上述第三组分若为主链是小分子单体A、侧链是大分子单体B的梳形接枝共聚物时，大分子单体B的质量百分含量为0.1～80wt﹪；大分子单体B的数均分子量为500～15000。
上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，只要符合本发明要求，均属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种聚乳酸/ABS合金材料，为共混物，其特征在于该共混物包括聚乳酸、ABS、第三组分；
所述的聚乳酸占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为90～95﹪，ABS占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为10～5﹪，第三组分的质量为聚乳酸与ABS总质量的0.5～3﹪；
所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯四元共聚塑料；
第三组分为梳形接枝共聚物，数均分子量为5000～150000；
所述的梳形接枝共聚物为主链是小分子单体A、侧链是大分子单体B的梳形接枝共聚物；其中大分子单体B的质量百分含量为0.1～80wt﹪，小分子单体A的质量百分含量为99.9～20wt﹪；
所述的小分子单体A为甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、不饱和羧酸、酸酐、含羟基酯、甲基丙烯酰胺、不饱和腈、烯丙基缩水甘油醚、苯乙烯单体中的一种或多种；
所述的大分子单体B用通式(1)表示：
其中R1、R2各自独立为氢原子或甲基，R3为甲基、乙基、丙基、丁基或叔丁基，R4为氢原子或仲丁基，X为-CH2CH(OH)CH2-或-Z-NHCO-，Y为-L1-L2-S-，Z为-(CH2CH2O)a(CH2)b-，L1为直接键合、-O-、-COO-或者-NH-，L2为C1～C20亚烷基或者C6～C20芳基，S表示硫原子，n为5～100的整数，m为0或1，a为0～20的整数，b为1～20的整数；
所述的大分子单体B的数均分子量为500～15000。
2.如权利要求1所述的一种聚乳酸/ABS合金材料，其特征在于聚乳酸是以乳酸为L-乳酸和/或D-乳酸作为主成分，为聚乳酸均聚物、聚乳酸共聚物、聚乳酸均聚物与聚乳酸共聚物的共混物、聚乳酸立构复合物、聚乳酸立构复合物与聚乳酸均聚物和/或聚乳酸共聚物的共混物中的一种。
3.如权利要求1所述的一种聚乳酸/ABS合金材料，其特征在于聚乳酸为聚L-乳酸均聚物、L-乳酸-D-乳酸共聚物。
4.如权利要求1所述的一种聚乳酸/ABS合金材料，其特征在于还可加入添加剂；添加剂的质量为聚乳酸与ABS总质量的0.01～40﹪；添加剂为层状硅酸盐、炭黑、白炭黑、粘土或笼型硅氧烷的一种或多种。
5.制备如权利要求1所述的一种聚乳酸/ABS合金材料的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤(1)、将聚乳酸、ABS、第三组分分别在40～85℃真空烘箱中干燥12～24h；
步骤(2)、将干燥后的聚乳酸、ABS、第三组分混合均匀后，加入到熔融混炼设备进行熔融共混，熔融温度为180～220℃，共混时间为5～10分钟，得到共混物；
所述的聚乳酸占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为90～95﹪，ABS占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为10～5﹪，第三组分的质量为聚乳酸与ABS的总质量的0.5～3﹪；
步骤(3)、将步骤(2)得到的共混物通过成型工艺，制备得到聚乳酸/ABS合金材料；
所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯四元共聚塑料；
第三组分为梳形接枝共聚物，数均分子量为5000～150000；
所述的梳形接枝共聚物为主链是小分子单体A、侧链是大分子单体B的梳形接枝共聚物；其中大分子单体B的质量百分含量为0.1～80wt﹪，小分子单体A的质量百分含量为99.9～20wt﹪；
所述的小分子单体A为甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、不饱和羧酸、酸酐、含羟基酯、甲基丙烯酰胺、不饱和腈、烯丙基缩水甘油醚、苯乙烯单体中的一种或多种；
所述的大分子单体B用通式(1)表示：
其中R1、R2各自独立为氢原子或甲基，R3为甲基、乙基、丙基、丁基或叔丁基，R4为氢原子或仲丁基，X为-CH2CH(OH)CH2-或-Z-NHCO-，Y为-L1-L2-S-，Z为-(CH2CH2O)a(CH2)b-，L1为直接键合、-O-、-COO-或者-NH-，L2为C1～C20亚烷基或者C6～C20芳基，S表示硫原子，n为5～100的整数，m为0或1，a为0～20的整数，b为1～20的整数；
所述的大分子单体B的数均分子量为500～15000。
6.如权利要求5所述的一种聚乳酸/ABS合金材料的制备方法，其特征在于聚乳酸是以乳酸为L-乳酸和/或D-乳酸作为主成分，为聚乳酸均聚物、聚乳酸共聚物、聚乳酸均聚物与聚乳酸共聚物的共混物、聚乳酸立构复合物、聚乳酸立构复合物与聚乳酸均聚物和/或聚乳酸共聚物的共混物中的一种。
7.如权利要求5所述的一种聚乳酸/ABS合金材料的制备方法，其特征在于聚乳酸为聚L-乳酸均聚物、L-乳酸-D-乳酸共聚物。
8.如权利要求5所述的一种聚乳酸/ABS合金材料的制备方法，其特征在于还可加入添加剂；添加剂的质量为聚乳酸与ABS总质量的0.01～40﹪；添加剂为层状硅酸盐、炭黑、白炭黑、粘土或笼型硅氧烷的一种或多种。
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