CN104194294A - Pla/pbat复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PLA/PBAT复合材料及其制备方法和应用,包括将PLA和PBAT放入真空干燥箱中,于70~100℃下干燥8~16小时;将超支化三嗪、PLA、PBAT、硬脂酸、硬脂酸钙和抗氧化剂按照重量份配比分别为1~15份、40~80份、20~60份、0.5~2份、0.5~2份、0.5~2份放入密炼机中混合均匀;将混物料放入压片机中进行压片,制得PLA/PBAT复合材料。本发明采用超支化三嗪作为PLA/PBAT共混体系的增容剂,能够在保持材料拉伸强度不降低的情况下有效改善PLA/PBAT复合材料的力学性能,起到增容增韧的效果。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料领域,特别是涉及PLA/PBAT复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚乳酸(PLA)不仅可以完全生物降解,而且还有较好的机械性能和易加工性,但由于其冲击强度和热变形温度低,应用范围大大受到限制。目前采用最多的增韧改性的方法就是加入其他聚合物与之共混。聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)作为一种三嵌段无规共聚物,除含有柔性链段之外,还含有苯环基团,当PBAT分子插入到PLA分子链中时,由于苯环体积大,增大了PLA分子链的运动空间,使其运动能力增加,在结构与性能上表现为PBAT增韧PLA。但是,PLA与PBAT之间的相容性不好,导致PLA/PBAT的共混物力学强度降低较多,因而使其应用受到很大限制。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提出一种PLA/PBAT复合材料及其制备方法和应用,以提高PLA/PBAT材料的力学强度。
基于上述目的,本发明提供的PLA/PBAT复合材料的制备方法包括以下步骤:
将PLA和PBAT放入真空干燥箱中,于70~100℃下干燥8~16小时;
将超支化三嗪、PLA、PBAT、硬脂酸、硬脂酸钙和抗氧化剂按照重量份配比分别为1~15份、40~80份、20~60份、0.5~2份、0.5~2份、0.5~2份放入密炼机中混合均匀,该密炼机的一区温度为170~190℃、二区温度为170~190℃、三区温度为170~190℃,螺杆转速为20~50rad/min,密炼时间为400~550秒;
将从密炼机中挤出的混物料放入压片机中进行压片,制得所述PLA/PBAT复合材料,其中,所述压片机的上压片的温度为170~190℃、下压片的温度为170~190℃,预热时间为5~10分钟,排气时间为0.5~5秒,保压时间为3~9分钟,冷却时间为8~15分钟。
可选地,所述超支化三嗪的制备方法包括以下步骤:
步骤a,取三聚氯氰,加入丙酮进行溶解,制得三聚氯氰丙酮溶液;将二元胺和碳酸钠加入到温度为70~90℃的水中,将二元胺和碳酸钠的水溶液以1~4滴/秒的速率滴加到三聚氯氰丙酮溶液中,在10~30℃水浴条件下反应5~7小时;将溶液进行真空抽滤,得到G0.0-NH2超支化三嗪;
步骤b,取三聚氯氰,加入反应溶剂丙酮进行溶解,制得三聚氯氰丙酮溶液;取G0.0-NH2超支化三嗪,加入到三聚氯氰丙酮溶液中,于65~85℃条件下反应6~8小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,即得到G0.5-Cl超支化三嗪;
步骤c,交替实施步骤a和步骤b,以得到不同代数的末端为胺基的超支化三嗪。
较佳地,所述二元胺选自乙二胺、1,4-丁二胺、丙二胺、1,6-己二胺和对苯二胺中的一种。
优选地,所述步骤a还包括:
将所述真空抽滤后的G0.0-NH2超支化三嗪用70~90℃的去离子水洗涤,去除残留的反应物和副产物,然后在80~100℃的真空干燥箱中干燥30~60小时,得到G0.0-NH2超支化三嗪固体粉末。
较佳地,所述步骤b还包括:
将所述真空抽滤后的G0.5-Cl超支化三嗪用70~90℃的去离子水洗涤,去除残留的反应物和副产物,然后在80~100℃的真空干燥箱中干燥30~60小时,得到G0.5-Cl超支化三嗪固体粉末。
可选地,所述超支化三嗪为1代至4代的超支化三嗪。
较佳地,所述超支化三嗪为2代或者3代超支化三嗪。
优选地,所述抗氧化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
本发明还提供一种PLA/PBAT复合材料,所述PLA/PBAT复合材料根据上述的PLA/PBAT复合材料的制备方法制得。
本发明还提供一种PLA/PBAT复合材料的应用,所述PLA/PBAT复合材料应用于制备薄膜或容器。
较佳地,所述PLA/PBAT复合材料应用于制备生鲜包装薄膜(包装橘子、橡胶、萝卜等)、合成纸用薄膜(标签、明信片、名片等)、收缩包装薄膜、透明视窗信封等,或者其他日常用品,如:一次性食品餐具、可重复利用和可回收的耐久性食品器具、胸牌、家电外壳及汽车内部装饰(地毯、备胎盖等)等。
因此,本发明提供的PLA/PBAT复合材料的制备方法以超支化三嗪作为PLA/PBAT共混体系的增容剂,利用超支化大分子结构上的独特的优势如三维类球形结构、大量活性官能团、支化点多和分子链不易缠结等,来改善PLA/PBAT共混体系的相容性,从而提高共混物的力学强度。
附图说明
图1为本发明实施例的G0.0-NH2超支化乙二胺三嗪的合成机理;
图2为本发明实施例的G0.5-Cl超支化乙二胺三嗪的合成机理;
图3为本发明实施例的G0.0-NH2超支化芳胺三嗪的合成机理;
图4为本发明实施例的G0.5-Cl超支化芳胺三嗪的合成机理。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
实施例1
一.合成G2.0-NH2超支化乙二胺三嗪
(1)取三聚氯氰36.9g,加入反应溶剂丙酮200mL,搅拌至其全部溶解,置于1000mL三口烧瓶中备用;将乙二胺180g和碳酸钠80g加入到温度为80℃的去离子水中,搅拌至其全部溶解,备用;通过恒压滴加漏斗将乙二胺和碳酸钠的水溶液以2滴/秒的速率逐滴滴加到含有三聚氯氰丙酮溶液的三口烧瓶中,在20℃水浴条件下搅拌反应7小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用80℃的去离子水洗涤3次进行提纯,去除产物中残留的反应物和副产物(碳酸钠及氯化钠),然后在90℃的真空烘箱中干燥48h,得到G0.0-NH2超支化乙二胺三嗪固体粉末。具体合成路线见图1。
(2)取三聚氯氰110.7g,加入反应溶剂丙酮750mL进行溶解,制得三聚氯氰丙酮溶液;取G0.0-NH2超支化乙二胺三嗪,加入到三聚氯氰丙酮溶液中,78℃条件下搅拌反应6.8小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用78℃的去离子水洗涤3次进行提纯,去除产物中的碳酸钠及氯化钠,然后在90℃的真空烘箱中干燥48h,得到G0.5-Cl超支化乙二胺三嗪固体粉末。具体合成路线见图2。
(3)取G0.5-Cl超支化乙二胺三嗪67.9g,加入反应溶剂丙酮500mL,搅拌至其均匀悬浮,置于1000mL三口烧瓶中备用;将乙二胺180g和碳酸钠80g加入到温度为75℃的去离子水中,搅拌至其全部溶解,备用;通过恒压滴加漏斗将制备的乙二胺和碳酸钠的水溶液以3滴/秒的速率逐滴加到含有三聚氯氰丙酮溶液的三口烧瓶中,在16℃水浴条件下搅拌反应7小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用85℃的去离子水洗涤4次进行提纯,去除产物中的碳酸钠及氯化钠,然后在88℃的真空烘箱中干燥40h,得到G1.0-NH2超支化乙二胺三嗪固体粉末。
(4)取三聚氯氰110.7g,加入反应溶剂丙酮750mL进行溶解,制得三聚氯氰丙酮溶液;取G1.0-NH2超支化乙二胺三嗪,加入到三聚氯氰丙酮溶液中,70℃条件下搅拌反应7.2小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用热去离子水洗涤3次进行提纯,去除产物中的碳酸钠及氯化钠,然后在82℃的真空烘箱中干燥55h,得到G1.5-Cl超支化乙二胺三嗪固体粉末。
(5)取G1.5-Cl超支化乙二胺三嗪85.4g,加入反应溶剂丙酮600mL,搅拌至其全部溶解,置于1000mL三口烧瓶中备用;将乙二胺180g和碳酸钠80g加入到温度为70℃的去离子水中,搅拌至其全部溶解,备用;通过恒压滴加漏斗将制备的乙二胺和碳酸钠的水溶液以1滴/秒的速率逐滴加到含有三聚氯氰丙酮溶液的三口烧瓶中,在28℃水浴条件下搅拌反应5.2小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用热去离子水洗涤2次进行提纯,去除产物中的碳酸钠及氯化钠,然后在96℃的真空烘箱中干燥35h,得到G2.0-NH2超支化乙二胺三嗪固体粉末。
二.制备PLA/PBAT复合材料:
(6)将PLA和PBAT颗粒放入真空干燥箱,在90℃下干燥12h以减少加工过程中的热降解,随后待用。
(7)选用200g容量的密炼机对物料进行混合,将G2.0-NH2超支化乙二胺三嗪、PLA(聚乳酸)、PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)、硬脂酸、硬脂酸钙和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照重量份配比分别为2.5份、60份、40份、1份、1份、1份放入密炼机中混合均匀,该密炼机的温度设定为一区180℃、二区180℃、三区180℃,螺杆转速40rad/min,密炼时间为480s。
(8)将从密炼机中挤出的混物料放入压片机中进行压片,制得所述PLA/PBAT复合材料。其中,所述压片机的上、下压片温度为180℃,预热时间为8min,排气时间为2s,保压时间为6min,冷却时间为12min。
之后可以分别用切刀和铣刀将压制的物料片(即PLA/PBAT复合材料)进行切割、铣制,最后用剪刀清理样条的毛边以减少测试时的误差,得到标准的冲击样条和拉伸样条。冲击样条为条状,拉伸样条为哑铃型。
实施例2
一.合成G3.0-NH2超支化乙二胺三嗪
(1)取三聚氯氰36.9g,加入反应溶剂丙酮250mL,搅拌至其全部溶解,置于1000mL三口烧瓶中备用;将乙二胺180g和碳酸钠80g加入到温度为76℃的去离子水中,搅拌至其全部溶解,备用;通过恒压滴加漏斗将乙二胺和碳酸钠的水溶液以3滴/秒的速率逐滴滴加到含有三聚氯氰丙酮溶液的三口烧瓶中,在22℃水浴条件下搅拌反应5.8小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用77℃的去离子水洗涤4次进行提纯,去除产物中残留的反应物和副产物(碳酸钠及氯化钠),然后在81℃的真空烘箱中干燥53h,得到G0.0-NH2超支化乙二胺三嗪。具体合成路线见图1。
(2)取三聚氯氰110.7g,加入反应溶剂丙酮750mL进行溶解,制得三聚氯氰丙酮溶液;取步骤(1)合成得到的G0.0-NH2超支化乙二胺三嗪,加入到三聚氯氰丙酮溶液中,68℃条件下搅拌反应8小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用80℃的去离子水洗涤3次进行提纯,去除产物中的碳酸钠及氯化钠,然后在92℃的真空烘箱中干燥57h,得到G0.5-Cl超支化乙二胺三嗪。具体合成路线见图2。
(3)交替步骤(1)和(2),依次制得G1.0-NH2超支化乙二胺三嗪,G1.5-Cl超支化乙二胺三嗪,G2.0-NH2超支化乙二胺三嗪,G2.5-Cl超支化乙二胺三嗪,G3.0-NH2超支化乙二胺三嗪。
二.制备PLA/PBAT复合材料:
(4)将PLA和PBAT颗粒放入真空干燥箱,在85℃下干燥15h以减少加工过程中的热降解,随后待用。
(5)选用200g容量的密炼机对物料进行混合,将G3.0-NH2超支化乙二胺三嗪、PLA、PBAT、硬脂酸、硬脂酸钙和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照重量份配比分别为1.5份、55份、45份、1.2份、1.6份、0.8份放入密炼机中混合均匀,该密炼机的温度设定为一区182℃、二区185℃、三区180℃,螺杆转速36rad/min,密炼时间为450s。
(6)将从密炼机中挤出的混物料放入压片机中进行压片,制得所述PLA/PBAT复合材料。其中,所述压片机的上、下压片温度为175℃,预热时间为6.5min,排气时间为3.8s,保压时间为5min,冷却时间为9min。
实施例3
一.合成G4.0-NH2超支化乙二胺三嗪
(1)取三聚氯氰36.9g,加入反应溶剂丙酮250mL,搅拌至其全部溶解,置于1000mL三口烧瓶中备用;将乙二胺180g和碳酸钠80g加入到温度为87℃的去离子水中,搅拌至其全部溶解,备用;通过恒压滴加漏斗将制备的乙二胺和碳酸钠的水溶液以2滴/秒的速率逐滴加到含有三聚氯氰丙酮溶液的三口烧瓶中,在25℃水浴条件下搅拌反应6.6小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用75℃的去离子水洗涤3次进行提纯,去除产物中的碳酸钠及氯化钠,然后在90℃的真空烘箱中干燥58h,得到G0.0-NH2超支化乙二胺三嗪固体粉末。具体合成路线见图1。
(2)取三聚氯氰110.7g,加入反应溶剂丙酮750mL进行溶解,制得三聚氯氰丙酮溶液;取G0.0-NH2超支化乙二胺三嗪,加入到三聚氯氰丙酮溶液中,82.6℃条件下搅拌反应6.3小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用83℃的去离子水洗涤4次进行提纯,去除产物中的碳酸钠及氯化钠,然后在93℃的真空烘箱中干燥38.5h,得到G0.5-Cl超支化乙二胺三嗪固体粉末。具体合成路线见图2。
(3)交替步骤(1)和(2),依次制得G1.0-NH2超支化乙二胺三嗪,G1.5-Cl超支化乙二胺三嗪,G2.0-NH2超支化乙二胺三嗪,G2.5-Cl超支化乙二胺三嗪,G3.0-NH2超支化乙二胺三嗪,G3.5-Cl超支化乙二胺三嗪,G4.0-NH2超支化乙二胺三嗪。
二.制备PLA/PBAT复合材料:
(4)将PLA和PBAT颗粒放入真空干燥箱,在75℃下干燥8.6h以减少加工过程中的热降解,随后待用。
(5)选用200g容量的密炼机对物料进行混合,将G4.0-NH2超支化乙二胺三嗪、PLA、PBAT、硬脂酸、硬脂酸钙和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照重量份配比分别为5份、66份、34份、0.8份、2份、1.8份放入密炼机中混合均匀,该密炼机的温度设定为一区185℃、二区175℃、三区190℃,螺杆转速28rad/min,密炼时间为520s;
(6)将从密炼机中挤出的混物料放入压片机中进行压片,制得所述PLA/PBAT复合材料。其中,所述压片机的上、下压片温度为190℃,预热时间为5.2min,排气时间为1.2s,保压时间为4.4min,冷却时间为10.5min。
实施例4
一.合成G3.0-NH2超支化芳胺三嗪
(1)取三聚氯氰36.9g,加入反应溶剂丙酮250mL,搅拌至其全部溶解,置于1000mL三口烧瓶中备用;将对苯二胺64.8g和碳酸钠80g加入到温度为90℃的去离子水中,搅拌至其全部溶解,备用;通过恒压滴加漏斗将对苯二胺和碳酸钠的水溶液以2滴/秒的速率逐滴滴加到三聚氯氰丙酮溶液的三口烧瓶中,在26℃水浴条件下搅拌反应6.5小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用78℃的去离子水洗涤3次进行提纯,去除产物中残留的反应物和副产物(碳酸钠及氯化钠),然后在85.6℃的真空烘箱中干燥52h,得到G0.0-NH2超支化芳胺三嗪固体粉末。具体合成路线见图3。
(2)取三聚氯氰110.7g,加入反应溶剂丙酮750mL进行溶解,制得三聚氯氰丙酮溶液;取G0.0-NH2超支化芳胺三嗪,加入到三聚氯氰丙酮溶液中,在85℃条件下搅拌反应6.5小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用78℃的去离子水洗涤3次进行提纯,去除产物中的碳酸钠及氯化钠,然后在95℃的真空烘箱中干燥58h,得到G0.5-Cl超支化芳胺三嗪。具体合成路线见图4。
(3)交替步骤(1)和(2),依次制得G1.0-NH2超支化芳胺三嗪,G1.5-Cl超支化芳胺三嗪,G2.0-NH2超支化芳胺三嗪,G2.5-Cl超支化芳胺三嗪,G3.0-NH2超支化芳胺三嗪。
二.制备PLA/PBAT复合材料:
(4)将PLA和PBAT颗粒放入真空干燥箱,在78℃下干燥15.5h以减少加工过程中的热降解,随后待用。
(5)选用200g容量的密炼机对物料进行混合,将G3.0-NH2超支化芳胺三嗪、PLA、PBAT、硬脂酸、硬脂酸钙和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照重量份配比分别为8份、50份、50份、1.2份、0.8份、1份放入密炼机中混合均匀,该密炼机的温度设定为一区185℃、二区185℃、三区188℃,螺杆转速42rad/min,密炼时间为460s;
(6)将从密炼机中挤出的混物料放入压片机中进行压片,制得所述PLA/PBAT复合材料。其中,所述压片机的上、下压片温度为178℃,预热时间为8.2min,排气时间4.5s,保压时间5.8min,冷却时间13.2min。
实施例5
一.合成G1.0-NH2超支化芳胺三嗪
(1)取三聚氯氰36.9g,加入反应溶剂丙酮250mL,搅拌至其全部溶解,置于1000mL三口烧瓶中备用;将对苯二胺63.6g和碳酸钠80g加入到温度为85.6℃的去离子水中,搅拌至其全部溶解,备用;通过恒压滴加漏斗将对苯二胺和碳酸钠的水溶液以3滴/秒的速率逐滴滴加到三聚氯氰丙酮溶液的三口烧瓶中,在18.8℃水浴条件下搅拌反应6.3小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用77.5℃的去离子水洗涤2次进行提纯,去除产物中的碳酸钠及氯化钠,然后在84℃的真空烘箱中干燥50h,得到G0.0-NH2超支化芳胺三嗪。具体合成路线见图3。
(2)取三聚氯氰110.7g,加入反应溶剂丙酮750mL进行溶解,制得三聚氯氰丙酮溶液;取G0.0-NH2超支化芳胺三嗪,加入到三聚氯氰丙酮溶液中,在84.5条件下搅拌反应7.5小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用75.2℃的去离子水洗涤3次进行提纯,去除产物中的碳酸钠及氯化钠,然后在80℃的真空烘箱中干燥48h,得到G0.5-Cl超支化芳胺三嗪。具体合成路线见图4。
(3)取G0.5-Cl超支化芳胺三嗪84.3g,加入反应溶剂丙酮450mL,搅拌至其全部溶解,置于1000mL三口烧瓶中备用;将对苯二胺63.6g和碳酸钠80g加入到温度为74℃的去离子水中,搅拌至其全部溶解,备用;通过恒压滴加漏斗将对苯二胺和碳酸钠的水溶液以2滴/秒的速率逐滴滴加到三聚氯氰丙酮溶液的三口烧瓶中,在23.5℃水浴条件下搅拌反应6.2小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,并将固体粉末用88℃的去离子水洗涤4次进行提纯,去除产物中的碳酸钠及氯化钠,然后在85.4℃的真空烘箱中干燥58h,得到G1.0-NH2超支化芳胺三嗪。
二.制备PLA/PBAT复合材料:
(4)将PLA和PBAT颗粒放入真空干燥箱,在75℃下干燥8.8h以减少加工过程中的热降解,随后待用。
(5)选用200g容量的密炼机对物料进行混合,将G1.0-NH2超支化芳胺三嗪、PLA、PBAT、硬脂酸、硬脂酸钙和抗氧化剂按照重量份配比分别为12份、63份、37份、0.55份、0.82份、1.6份放入密炼机中混合均匀,该密炼机的温度设定为一区175℃、二区188℃、三区182℃,螺杆转速28rad/min,密炼时间为408s;
(6)将从密炼机中挤出的混物料料放入压片机中进行压片,制得所述PLA/PBAT复合材料。其中,所述压片机的上、下压片温度为176℃,预热时间为6.7min,排气时间为5s,保压时间为4.1min,冷却时间为11.6min。
对比实施例
将本发明实施例1~5的PLA/PBAT复合材料与未添加超支化三嗪的PLA/PBAT复合材料分别进行热学性能测试、拉伸性能测试和冲击性能测试,结果如下。
表1 本发明提供的PLA/PBAT复合材料与未添加超支化三嗪的PLA/PBAT复合材料的热性能比较
表2 本发明提供的PLA/PBAT复合材料与未添加超支化三嗪的PLA/PBAT复合材料的拉伸性能比较
表3 本发明提供的PLA/PBAT复合材料与未添加超支化三嗪的PLA/PBAT复合材料的的冲击性能比较
结合拉伸、冲击性能测试数据分析可知,加入适量超支化三嗪后,PLA/PBAT共混体系的力学性能有较大提升。有以下几种原因:(1)互穿网络的协同作用,使形成互穿网络弹性体的性能优于组成互穿网络组分的各个单一体系的性能。超支化大分子与基体之间的微相分离可使超支化大分子有效吸收能量,产生应力集中。(2)超支化聚合物近似球形结构,内部存在分子内空腔,在单相拉伸时吸收部分能量,也很大幅度的提高了共混体系的强度和韧性。(3)超支化三嗪(例如乙二胺三嗪超支化分子)中含有大量胺基基团,胺基可与PLA或PBAT中的羧基发生反应,生成酰胺键,或者胺基与酯基发生胺解反应生成酰胺键,增加PLA与PBAT两相界面的粘结力,从而使共混物的力学性能有很大提高。
由此可见,本发明采用超支化三嗪作为PLA/PBAT共混体系的增容剂,经密炼制得共混物,结果表明,加入适量超支化三嗪后,PLA/PBAT共混体系的玻璃化转变温度下降,约为2.19℃,PLA/PBAT共混体系的断裂伸长明显提高,相比纯PLA/PBAT体系,本发明提供的PLA/PBAT复合材料的断裂伸长可提高284%,冲击强度可提高28%,同时PLA/PBAT共混体系的拉伸强度基本保持不变。可见,超支化三嗪能够在保持材料拉伸强度不降低的情况下有效改善其力学性能,起到增容增韧的效果。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PLA/PBAT复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将PLA和PBAT放入真空干燥箱中,于70~100℃下干燥8~16小时;
将超支化三嗪、PLA、PBAT、硬脂酸、硬脂酸钙和抗氧化剂按照重量份配比分别为1~15份、40~80份、20~60份、0.5~2份、0.5~2份、0.5~2份放入密炼机中混合均匀,该密炼机的一区温度为170~190℃、二区温度为170~190℃、三区温度为170~190℃,螺杆转速为20~50rad/min,密炼时间为400~550秒;
将从密炼机中挤出的混物料放入压片机中进行压片,制得所述PLA/PBAT复合材料,其中,所述压片机的上压片的温度为170~190℃、下压片的温度为170~190℃,预热时间为5~10分钟,排气时间为0.5~5秒,保压时间为3~9分钟,冷却时间为8~15分钟。
2.根据权利要求1所述的PLA/PBAT复合材料的制备方法,其特征在于,所述超支化三嗪的制备方法包括以下步骤:
步骤a,取三聚氯氰,加入丙酮进行溶解,制得三聚氯氰丙酮溶液;将二元胺和碳酸钠加入到温度为70~90℃的水中,将二元胺和碳酸钠的水溶液以1~4滴/秒的速率滴加到三聚氯氰丙酮溶液中,在10~30℃水浴条件下反应5~7小时;将溶液进行真空抽滤,得到G0.0-NH2超支化三嗪;
步骤b,取三聚氯氰,加入反应溶剂丙酮进行溶解,制得三聚氯氰丙酮溶液;取G0.0-NH2超支化三嗪,加入到三聚氯氰丙酮溶液中,于65~85℃条件下反应6~8小时;将溶液进行真空抽滤,得固体粉末,得到G0.5-Cl超支化三嗪;
步骤c,交替实施步骤a和步骤b,以得到末端为胺基的超支化三嗪。
3.根据权利要求2所述的PLA/PBAT复合材料的制备方法,其特征在于,所述二元胺选自乙二胺、1,4-丁二胺、丙二胺、1,6-己二胺和对苯二胺中的一种。
4.根据权利要求2所述的PLA/PBAT复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤a还包括:
将所述真空抽滤后的G0.0-NH2超支化三嗪用70~90℃的去离子水洗涤,去除残留的反应物和副产物,然后在80~100℃的真空干燥箱中干燥30~60小时,得到G0.0-NH2超支化三嗪固体粉末。
5.根据权利要求2所述的PLA/PBAT复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤b还包括:
将所述真空抽滤后的G0.5-Cl超支化三嗪用70~90℃的去离子水洗涤,去除残留的反应物和副产物,然后在80~100℃的真空干燥箱中干燥30~60小时,得到G0.5-Cl超支化三嗪固体粉末。
6.根据权利要求1所述的PLA/PBAT复合材料的制备方法,其特征在于,所述超支化三嗪为1代至4代的超支化三嗪。
7.根据权利要求6所述的PLA/PBAT复合材料的制备方法,其特征在于,所述超支化三嗪为2代或者3代超支化三嗪。
8.根据权利要求1所述的PLA/PBAT复合材料的制备方法,其特征在于,所述抗氧化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
9.一种PLA/PBAT复合材料,其特征在于,所述PLA/PBAT复合材料根据权利要求1~8中任意一项所述的PLA/PBAT复合材料的制备方法制得。
10.根据权利要求9所述的PLA/PBAT复合材料的应用,其特征在于,该PLA/PBAT复合材料应用于制备薄膜或容器。
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