CN104371287B - 高抗冲高生物基含量的工程塑料模制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的高抗冲高生物基含量工程塑料模制品含有70至100份的聚乳酸树脂，0至30份的聚碳酸酯树脂和基于100份树脂计的增容剂0.2至0.6份、抗冲改性剂2至6份、结晶成核剂0.2至0.6重量份，其悬臂梁缺口冲击强度为37.5～69.2kJ/m2，拉伸强度56.4～61.3MPa，弯曲强度102.0～108.1MPa，弯曲模量3290～3810MPa，在0.455MPa下测试的热变形温度为130～137℃、在1.82MPa下测试的热变形温度为66～90℃。本发明还公开了其制备方法。由于本发明提供的模制品中PLA的结晶度高，即便PLA的含量高达70～100％，其制品也具有极佳的抗冲性能、优异的机械强度及较好耐热性能，可望大量替代石化基高分子在通用塑料及工程塑料领域中进行应用，解决聚乳酸难以广泛替代石化基高分子的技术难题。
Description
技术领域
本发明属于高分子复合材料及其制备技术领域，具体涉及一种高抗冲高生物基含量的工程塑料模制品及其制备方法。更具体地，本发明涉及采用聚乳酸、聚碳酸酯、增容剂、抗冲改性剂和结晶成核剂制备的一种具有高抗冲性能、高耐热性、高聚乳酸含量的工程塑料模制品及其制备方法。
背景技术
聚乳酸作为一种生物基与可完全生物降解的高分子，其不仅具有优异的机械强度及弹性模量，还能以多种常规加工方式成型，如挤压、纺丝、双轴拉伸、吹塑、注塑等，加之生产聚乳酸的原料-乳酸，可由淀粉、纤维素、木质素等生物质经微生物发酵制得，相比石化资源，还具有良好的可再生性。因此，在替代通用塑料及工程塑料的使用方面具有很大的潜能。然而，与石化基高分子相比，其极低的抗冲性能和极低的耐热性却成为了其广泛应用的瓶颈，使其很难真正大量的替代石化基高分子在通用塑料及工程塑料领域中进行应用。因此，为了克服聚乳酸的相应缺陷，众多的科研工作者开始致力于对聚乳酸的物理改性，以期解决聚乳酸难以广泛替代石化基高分子的科研课题。
然而，在公开的生物基高分子材料领域中，未发现同时具有高抗冲性能、高耐热性能的生物基高分子材料，因而只能部分牺牲其生物基特性，降低聚乳酸的含量，将其与一种具有高抗冲性能、高耐热性能的石化基高分子材料合金化，以改善聚乳酸的抗冲性能及耐热性能。其中，聚碳酸酯是最佳的选择，因为其具有极佳的抗冲性能和耐热性能。
在这些文献报道中，尽管其中谈及所采用的聚乳酸的含量范围很宽，即包含聚乳酸含量可高于60％，但是实际上都没有具体给出聚乳酸含量高于60％的实例，也没有给出如何制备既具有高抗冲性能，还能保证其仍具有很好的耐热性能，即高的热变形温度的PLA/PC模制品的方法。另外大多研究更没有给出制备具有高抗冲、高耐热性PLA/PC模制品的最佳制备工艺。而本领域技术人员都知道，对于半结晶高分子材料而言，模制品的成型工艺对模制品的物理性能影响很大。例如对于半结晶的高分子材料来说，如果模温分别选择低温(等于或低于室温)或高温(相应高分子的最适结晶温度)注塑成型制得的模制品，其结晶程度往往存在较大差异，前者结晶度较低，而后者结晶很完善。结晶很完善的情况下，会有更多的分子链被规整地排入晶格中，从而有利于提高模制品的抵抗变形的能力，因而 应当具有更高的热变形温度。
如US2010/0041831A1公开了一种PLA含量5～55％(质量百分数，后同)、PC含量40～90％、非功能化乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物抗冲改性剂2～12％的PLA/PC共混材料。当其中PLA、PC及抗冲改性剂(乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，其中丙烯酸甲酯含量为25％)含量分别为40％、56％和4％时得到的共混材料，其缺口冲击强度虽可达11ft-lb/in(依据ASTMD256标准换算过来约58.7kJ/m2)，但当PLA含量继续增大至60％(36％PC及4％抗冲改性剂)所得共混材料的冲击强度却仅有2.1ft-lb/in(约11.2kJ/m2)，增大至80％(16％PC及4％抗冲改性剂)所得共混材料的冲击强度仅有0.9ft-lb/in(约4.8kJ/m2)。可见，当PLA在共混材料中的含量大于或等于60％时是很难获得高抗冲、高热变形温度PLA/PC共混材料的。该专利中没有提及模制品制备工艺。
如CN101597423A虽然公开了一种PLA重量份为25～80、PC重量份为20～75的PLA/PC共混材料，但当其中PLA含量达到60重量份、PC为40重量份、增链剂(含氨基的聚甲基硅氧烷)为3重量份、抗冲改性剂(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-二甲基硅氧烷共聚物)为5重量份时所得的共混材料，其冲击强度和热变形温度分别只有25.1kgf.cm/cm(约25.1kJ/m2)和75℃。由于其公开的模制品制备工艺条件中模具温度仅为80℃，成型周期仅为60s，因而这很难使PLA结晶完善，也就比较难以获得高抗冲、高热变形温度的高PLA含量(60％)共混材料。
又如US2010/0160559A1公开了一种PLA重量份为10～90、PC重量份为10～90的PLA/PC共混材料。其中当PLA含量为45％(实施例中PLA含量最高的)、PC含量为50％、改性丙烯酸基树脂(苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物)为5％所得的共混材料，其冲击强度为20kgf.cm/cm(约20kJ/m2)、热变形温度100℃(1.85MPa)，给出的模制品制备工艺是：将各组分以挤出机于200～250℃/240RPM下熔融挤出制备共混物，共混物80℃干燥4h后用注塑机于210～230℃/模具温度-100℃下注塑获得模制品。该发明尽管采用的改性丙烯酸基树脂中含有苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯结构单元，可在一定程度上改善PC与PLA间的相容性(已经有研究证明该两种结构单元分别与PC和PLA具有较好的相容性)，但从其采用的模制品制备工艺来看，却在避免共混材料中PLA相的结晶(其模具温度为-100℃)，很显然，这也难以在高PLA含量(高于60％)下获得高抗冲、高热变形温度的模制品。
PLA作为一种极其脆性的高分子，同时其热变形温度又比较低(低于60℃)，因此，如何保证能在其含量高于60％下获得的模制品同时具有优异的抗冲性能和耐热性是一个亟待解决的应用性问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的问题，提供一种以聚乳酸为主体(高于60％)的生物基工程塑料模制品，该高生物基含量的模制品具有优异的抗冲性能和机械强度，以及较好的耐热性能。
本发明的另一目的是提供一种上述高抗冲高生物基含量工程塑料模制品的制备方法。
本发明提供的高抗冲高生物基含量工程塑料模制品，该模制品是由以下组成经熔融挤出造粒，注塑而得：
(i)70至100重量份的聚乳酸树脂；
(ii)0至30重量份的聚碳酸酯树脂；
(iii)基于100重量份(i)+(ii)的增容剂0.2至0.6重量份；
(iv)基于100重量份(i)+(ii)的抗冲改性剂2至6重量份；
(v)基于100重量份(i)+(ii)的结晶成核剂0.2至0.6重量份，
其悬臂梁缺口冲击强度为37.5～69.2kJ/m2，拉伸强度56.4～61.3MPa，弯曲强度102.0～108.1MPa，弯曲模量3290～3810MPa，在0.455MPa下测试的热变形温度为130～137℃、在1.82MPa下测试的热变形温度为66～90℃。
上述模制品中所含聚乳酸树脂优选70至99.9重量份；所含聚碳酸酯优选0.1至30重量份。
上述模制品中所含增容剂优选0.3～0.5重量份，具体选自含环氧官能团的小分子和含环氧官能团的聚合物中的至少一种，其中含环氧官能团的小分子优选为N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯甲烷、三缩水甘油基氨基苯酚、4,5-环氧环己烷-2-二甲酸二缩水甘油酯、2,2'-[[2,2-双[(氧杂环丙基甲氧基)甲基]-1,3-亚丙基]双(氧亚甲基)]双-环氧乙烷、环氧大豆油、双酚A二环氧丙醚；含环氧官能团的聚合物优选为(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-(甲基)丙烯酸苯酯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-(甲基)丙烯酸二苯甲醇酯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-双酚A单(甲基)丙烯酸酯共聚物等。优选含环氧官能团的聚合物中的至少一种，更优选(甲基)丙烯酸缩水甘油酯在共聚物中质量百分数为10～20％的聚合物。
上述模制品中所含抗冲改性剂优选3～5重量份，具体选自核-壳结构抗冲改性剂，含环氧官能团的(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯弹性体或橡胶、乙烯-(甲基)丙烯酸酯弹性体或橡胶、乙烯-辛烯弹性体或橡胶和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体中的至少 一种。优选核-壳结构抗冲改性剂，更优选壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为丙烯酸酯橡胶型、壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为丁二烯橡胶型、壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)弹性体型、壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为(乙烯-辛烯)弹性体型核-壳结构抗冲改性剂，最优选壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为丙烯酸酯橡胶型核-壳结构抗冲改性剂。
上述模制品中所含结晶成核剂优选0.3～0.5重量份，具体选自芳香族酰胺、芳基膦酸盐和滑石粉中的至少一种，优选芳香族酰胺或滑石粉及其混合物，更优选芳香族酰胺及其混合物。其中芳香族酰胺优选N1,N3,N5-三环己基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三叔丁基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三苯基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三苄基均苯三甲酰胺、辛二酸二苯甲酰肼、癸二酸二苯甲酰肼；芳基膦酸盐优选取代芳基膦酸钠、取代芳基膦酸钾、取代芳基膦酸锌、取代芳基膦酸钙、取代芳基膦酸铝、取代芳基膦酸镁。
上述模制品中还可含有添加剂，所述添加剂可为阻燃剂、阻燃助剂、润滑剂、增塑剂、脱模剂、稳定剂、抗氧剂、着色剂及它们的混合物。
本发明提供的上述高抗冲高生物基含量工程塑料模制品的制备方法，该方法的工艺步骤和条件如下：
(1)将经干燥的聚乳酸70至100份、聚碳酸酯0至30重量份和增容剂0.2至0.6重量份、抗冲改性剂2至6重量份及结晶成核剂0.2至0.6重量份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；
(2)将所得粒料加入注塑机于210～240℃制备模制品，其中模具温度设定为室温或100～140℃，对应的成型周期为20～40s或90～120s，以室温为模具温度制备的模制品，注塑成型后再于80～140℃下统一退火处理1～8h。
以上所用物料的份数均为重量份，且增容剂、抗冲改性剂及结晶成核剂的份数均是以聚乳酸和聚碳酸酯总份数为100份计。
以上方法中所用聚乳酸树脂优选70至99.9重量份；所用聚碳酸酯优选0.1至30重量份。
以上方法中所用增容剂优选0.3～0.5重量份，具体选自含环氧官能团的小分子和含环氧官能团的聚合物中的至少一种，其中含环氧官能团的小分子优选N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯甲烷、三缩水甘油基氨基苯酚、4,5-环氧环己烷-2-二甲酸二缩水甘油酯、2,2'-[[2,2-双[(氧杂环丙基甲氧基)甲基]-1,3-亚丙基]双(氧亚甲基)]双-环氧乙烷、环氧大豆油、双酚A二环氧丙醚；含环氧官能团的聚合物优选(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯共聚物、 (甲基)丙烯酸缩水甘油酯-(甲基)丙烯酸苯酯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-(甲基)丙烯酸二苯甲醇酯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-双酚A单(甲基)丙烯酸酯共聚物等。优选含环氧官能团的聚合物中的至少一种，更优选(甲基)丙烯酸缩水甘油酯在共聚物中质量百分数为10～20％的聚合物。
以上方法中所用抗冲改性剂优选3～5重量份，具体选自核-壳结构抗冲改性剂，含环氧官能团的(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯弹性体或橡胶、乙烯-(甲基)丙烯酸酯弹性体或橡胶、乙烯-辛烯弹性体或橡胶、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体中的至少一种。优选核-壳结构抗冲改性剂，更优选壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为丙烯酸酯橡胶型、壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为丁二烯橡胶型、壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)弹性体型、壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为(乙烯-辛烯)弹性体型核-壳结构抗冲改性剂，最优选壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为丙烯酸酯橡胶型核-壳结构抗冲改性剂。
以上方法中所用结晶成核剂优选0.3～0.5重量份，具体选自芳香族酰胺、芳基膦酸盐和滑石粉中的至少一种，优选芳香族酰胺或滑石粉及其混合物，更优选芳香族酰胺及其混合物。其中芳香族酰胺优选N1,N3,N5-三环己基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三叔丁基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三苯基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三苄基均苯三甲酰胺、辛二酸二苯甲酰肼、癸二酸二苯甲酰肼；芳基膦酸盐优选取代芳基膦酸钠、取代芳基膦酸钾、取代芳基膦酸锌、取代芳基膦酸钙、取代芳基膦酸铝、取代芳基膦酸镁。
以上方法中模具温度优选110～130℃，对应的成型周期优选100～120s；以室温为模具温度制备的模制品，注塑成型后优选于100～130℃退火4～6h。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、由于本发明提供的高抗冲高生物基含量工程塑料模制品中PLA的结晶度高，因而即便作为树脂基料的PLA的含量高达70～100％，但其制品却具有极佳的抗冲性能、优异的机械强度及较好耐热性能，可望真正大量的替代石化基高分子在通用塑料及工程塑料领域中进行应用，解决聚乳酸难以广泛替代石化基高分子的技术难题。
2、由于本发明提供的高抗冲高生物基含量工程塑料模制品的制备方法针对PLA属于半结晶高分子，结晶速率特别慢(在110～140℃之间结晶完全的时间长达100min以上)的状况，首先在模制品中引入了结晶成核剂，以加快其结晶速率，其次采用了在注塑成型时于PLA最适结晶温度区间100～140℃保温90～120s的工艺、或在室温注塑成型后相应的 退火工艺，使模制品中的PLA结晶完善，因而既保证所制得的模制品具有极佳的抗冲性能、优异的机械强度及较好耐热性能，又使PLA在模制品中的含量可以大大超过现有技术的60％，显著地提高了生物基树脂PLA在模制品中的含量，从而可降低对化石能源的依赖性。
3、本发明提供的制备高抗冲高生物基含量工程塑料模制品的方法构思巧妙，工艺成熟，操作简单，极易推广应用。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明进行更详细的说明，有必要指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明所作的一些非本质的改进和调整仍应属于本发明的保护范围。
另外，需要说明的是：1)以下各实施例和对比例中所用其它物料的重量份数均以PLA+PC为100重量份计；2)以下各实施例和对比例中所用物料的代号和具体物质名称对照见表1；3)以下各实施例和对比例所得材料的拉伸性能是按照GB/T1040-2006进行测试的，拉伸速率为10mm/min；弯曲性能是按照GB/T9341-2008进行测试的，速率为5mm/min；悬臂梁缺口冲击强度是按照GB/T1843-2008进行测试的，2mm V型缺口，摆锤能量为2.75J；热变形温度测试是按照GB/T1634-2004进行的，侧立方式，负荷0.455MPa或1.82MPa，升温速率120℃/h。
表1
实施例1
将经干燥的聚乳酸100份、增容剂a0.2份、抗冲改性剂a6份及结晶成核剂a0.6份 先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度100℃，对应的成型周期为120s。
实施例2
将经干燥的聚乳酸97份、聚碳酸酯3份、增容剂c0.3份、抗冲改性剂a5份及结晶成核剂c0.3份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度120℃，对应的成型周期为90s。
实施例3
将经干燥的聚乳酸99.9份、聚碳酸酯0.1份、增容剂a0.2份、抗冲改性剂a6份及结晶成核剂b0.5份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度为室温，成型周期30s，100℃退火1h。
实施例4
将经干燥的聚乳酸95份、聚碳酸酯5份、增容剂b0.6份、抗冲改性剂b5份及结晶成核剂c0.4份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度为室温，成型周期20s，80℃退火8h。
实施例5
将经干燥的聚乳酸92份、聚碳酸酯8份、增容剂d0.4份、抗冲改性剂d6份及结晶成核剂d0.5份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度105℃，对应的成型周期为115s。
实施例6
将经干燥的聚乳酸88份、聚碳酸酯12份、增容剂a0.2份、增容剂c0.2份、抗冲改性剂a4份及结晶成核剂b0.5份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度130℃，对应的成型周期为110s。
实施例7
将经干燥的聚乳酸90份、聚碳酸酯10份、增容剂e0.5份、抗冲改性剂c3份及结晶 成核剂e0.2份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度为室温，成型周期40s，120℃退火4h。
实施例8
将经干燥的聚乳酸80份、聚碳酸酯20份、增容剂c0.4份、抗冲改性剂a3份、抗冲改性剂d3份、结晶成核剂c0.4份、结晶成核剂e0.2份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度140℃，对应的成型周期为120s。
实施例9
将经干燥的聚乳酸85份、聚碳酸酯15份、增容剂b0.2份、增容剂c0.3份、抗冲改性剂d6份及结晶成核剂c0.3份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度为室温，成型周期25s，130℃退火5h。
实施例10
将经干燥的聚乳酸77份、聚碳酸酯23份、增容剂c0.2份、增容剂e0.2份、抗冲改性剂d2份、结晶成核剂a0.4份、结晶成核剂e0.1份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度为室温，成型周期35s，140℃退火6h。
实施例11
将经干燥的聚乳酸70份、聚碳酸酯30份、增容剂d0.3份、抗冲改性剂b2份、抗冲改性剂e3份、结晶成核剂c0.4份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度为室温，成型周期37s，90℃退火7h。
实施例12
将经干燥的聚乳酸75份、聚碳酸酯25份、增容剂c0.4份、抗冲改性剂a3份、抗冲改性剂d2份、结晶成核剂e0.3份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度110℃，对应的成型周期为95s。
对比例1
将经干燥的聚乳酸100份加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒 料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度为100℃，成型周期120s。
对比例2
将经干燥的聚乳酸90份、聚碳酸酯10份加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度为室温，成型周期40s，120℃退火4h。
对比例3
同实施例1，仅将模具温度改为室温，成型周期相应改为25s且不对模制品进行退火处理。
对比例4
同实施例1，只是不加结晶成核剂。
对比例5
同实施例7，只是不对模制品进行退火处理。
对比例6
同实施例7，只是不加结晶成核剂。
对比例7
同实施例8，仅将模具温度改为室温，成型周期相应改为36s且不对模制品进行退火处理。
对比例8
同实施例8，只是不加结晶成核剂。
对比例9
将经干燥的聚乳酸65份、聚碳酸酯35份、增容剂c0.3份、抗冲改性剂a5份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；将所得粒料干燥后放入注塑机于210～240℃注塑成各种模制品，其中模具温度100℃，对应的成型周期为105s。
如上所述各实施例制备的模制品的性能评价结果见表2。
表2
从表2可以看出本发明制备的各种模制品具有优异的冲击韧性和机械强度以及较好的耐热性，并且聚乳酸在模制品中的百分含量大大超过了60％，因此可显著减少对环境的负荷，同时也可显著减小对石化资源的消耗和依赖。
Claims (10)
1.高抗冲高生物基含量工程塑料模制品，该模制品是由以下组成经熔融挤出造粒，注塑而得：
(i)70至100重量份的聚乳酸树脂；
(ii)0至30重量份的聚碳酸酯树脂；
(iii)基于100重量份(i)+(ii)的增容剂0.2至0.6重量份；
(iv)基于100重量份(i)+(ii)的抗冲改性剂2至6重量份；
(v)基于100重量份(i)+(ii)的结晶成核剂0.2至0.6重量份，
其中所含增容剂选自含环氧官能团的小分子和含环氧官能团的聚合物中的至少一种；所含抗冲改性剂选自核-壳结构抗冲改性剂、含环氧官能团的(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯弹性体或橡胶、乙烯-(甲基)丙烯酸酯弹性体或橡胶、乙烯-辛烯弹性体或橡胶和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体中的至少一种，且核-壳结构抗冲改性剂选自壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为丙烯酸酯橡胶型、壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为丁二烯橡胶型、壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体型、壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为乙烯-辛烯弹性体型核-壳结构抗冲改性剂，该模制品的悬臂梁缺口冲击强度为37.5～69.2kJ/m2，拉伸强度56.4～61.3MPa，弯曲强度102.0～108.1MPa，弯曲模量3290～3810MPa，在0.455MPa下测试的热变形温度为130～137℃、在1.82MPa下测试的热变形温度为66～90℃。
2.根据权利要求1所述的高抗冲高生物基含量工程塑料模制品，该模制品中所含聚碳酸酯树脂为0.1至30重量份；所含增容剂为0.3～0.5重量份；所含抗冲改性剂为3～5重量份；所含结晶成核剂为0.3～0.5重量份。
3.根据权利要求1或2所述的高抗冲高生物基含量工程塑料模制品，该模制品中所含增容剂的含环氧官能团的小分子为N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯甲烷、三缩水甘油基氨基苯酚、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、2,2'-[[2,2-双[(氧杂环丙基甲氧基)甲基]-1,3-亚丙基]双(氧亚甲基)]双-环氧乙烷、环氧大豆油、双酚A二环氧丙醚；含环氧官能团的聚合物为(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-(甲基)丙烯酸苯酯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-(甲基)丙烯酸二苯甲醇酯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-双酚A单(甲基)丙烯酸酯共聚物。
4.根据权利要求1或2所述的高抗冲高生物基含量工程塑料模制品，该模制品中所含结晶成核剂选自芳香族酰胺、芳基膦酸盐和滑石粉中的至少一种，其中芳香族酰胺为N1,N3,N5-三环己基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三叔丁基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三苯基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三苄基均苯三甲酰胺、辛二酸二苯甲酰肼、癸二酸二苯甲酰肼；芳基膦酸盐为取代芳基膦酸钠、取代芳基膦酸钾、取代芳基膦酸锌、取代芳基膦酸钙、取代芳基膦酸铝、取代芳基膦酸镁。
5.根据权利要求3所述的高抗冲高生物基含量工程塑料模制品，该模制品中所含结晶成核剂选自芳香族酰胺、芳基膦酸盐和滑石粉中的至少一种，其中芳香族酰胺为N1,N3,N5-三环己基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三叔丁基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三苯基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三苄基均苯三甲酰胺、辛二酸二苯甲酰肼、癸二酸二苯甲酰肼；芳基膦酸盐为取代芳基膦酸钠、取代芳基膦酸钾、取代芳基膦酸锌、取代芳基膦酸钙、取代芳基膦酸铝、取代芳基膦酸镁。
6.根据权利要求1所述的高抗冲高生物基含量工程塑料模制品的制备方法，该方法的工艺步骤和条件如下：
(1)将经干燥的聚乳酸70至100份、聚碳酸酯0至30份和增容剂0.2至0.6份、抗冲改性剂2至6份及结晶成核剂0.2至0.6份先加入高速搅拌机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中于190～230℃熔融挤出造粒；
(2)将所得粒料放入注塑机于210～240℃制备模制品，其中模具温度设定为室温或100～140℃，对应的成型周期设定为20～40s或90～120s，以室温为模具温度制备的模制品，注塑成型后再于80～140℃下统一退火处理1～8h，
以上所用物料的份数均为重量份，且增容剂、抗冲改性剂及结晶成核剂的份数均是以聚乳酸和聚碳酸酯总份数为100份计，其中所用增容剂选自含环氧官能团的小分子和含环氧官能团的聚合物中的至少一种；所用抗冲改性剂选自核-壳结构抗冲改性剂、含环氧官能团的(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯弹性体或橡胶、含环氧官能团的乙烯-(甲基)丙烯酸酯弹性体或橡胶、含环氧官能团的乙烯-辛烯弹性体或橡胶和含环氧官能团的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体中的至少一种，且核-壳结构抗冲改性剂选自壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为丙烯酸酯橡胶型、壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为丁二烯橡胶型、壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体型、壳层为聚(甲基)丙烯酸甲酯-核层为乙烯-辛烯弹性体型核-壳结构抗冲改性剂。
7.根据权利要求6所述的高抗冲高生物基含量工程塑料模制品的制备方法，该方法中所用聚碳酸酯树脂为0.1至30重量份；所用增容剂为0.3～0.5重量份；所用抗冲改性剂为3～5重量份；所用结晶成核剂为0.3～0.5重量份；模具温度为110～130℃，对应的成型周期为100～120s；以室温为模具温度制备的模制品，注塑成型后于100～130℃退火4～6h。
8.根据权利要求6或7所述的高抗冲高生物基含量工程塑料模制品的制备方法，该方法中所用增容剂的含环氧官能团的小分子为N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯甲烷、三缩水甘油基氨基苯酚、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、2,2'-[[2,2-双[(氧杂环丙基甲氧基)甲基]-1,3-亚丙基]双(氧亚甲基)]双-环氧乙烷、环氧大豆油、双酚A二环氧丙醚；含环氧官能团的聚合物为(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-(甲基)丙烯酸苯酯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-(甲基)丙烯酸二苯甲醇酯共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-双酚A单(甲基)丙烯酸酯共聚物。
9.根据权利要求6或7所述的高抗冲高生物基含量工程塑料模制品的制备方法，该方法中所用结晶成核剂选自芳香族酰胺、芳基膦酸盐和滑石粉中的至少一种，其中芳香族酰胺为N1,N3,N5-三环己基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三叔丁基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三苯基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三苄基均苯三甲酰胺、辛二酸二苯甲酰肼、癸二酸二苯甲酰肼；芳基膦酸盐为取代芳基膦酸钠、取代芳基膦酸钾、取代芳基膦酸锌、取代芳基膦酸钙、取代芳基膦酸铝、取代芳基膦酸镁。
10.根据权利要求8所述的高抗冲高生物基含量工程塑料模制品的制备方法，该方法中所用结晶成核剂选自芳香族酰胺、芳基膦酸盐和滑石粉中的至少一种，其中芳香族酰胺为N1,N3,N5-三环己基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三叔丁基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三苯基均苯三甲酰胺、N1,N3,N5-三苄基均苯三甲酰胺、辛二酸二苯甲酰肼、癸二酸二苯甲酰肼；芳基膦酸盐为取代芳基膦酸钠、取代芳基膦酸钾、取代芳基膦酸锌、取代芳基膦酸钙、取代芳基膦酸铝、取代芳基膦酸镁。
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