CN104530666A - 耐高温聚乳酸降解材料、耐高温聚乳酸注塑餐具及其制备方法 - Google Patents

耐高温聚乳酸降解材料、耐高温聚乳酸注塑餐具及其制备方法 Download PDF

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周永林
唐成文
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Abstract

本发明公开了一种耐高温聚乳酸降解材料、耐高温聚乳酸注塑餐具及其制备方法,所述材料含有聚乳酸、增韧剂、成核剂、无机矿粉、抗氧剂、润滑剂和扩链剂;以所述材料的总重量为基准,所述聚乳酸的含量为69.8-94重量%,所述润滑剂的含量为0.4-1重量%,所述成核剂的含量为0.3-2重量%,所述无机矿粉的含量为4-29重量%,所述抗氧剂的含量为0.3-0.9重量%,所述扩链剂的含量为0.2-1重量%。该耐高温聚乳酸注塑餐具不仅具有优异的强度、模量和透明性,同时具有优异的柔韧性差和热变形温度。

Description

耐高温聚乳酸降解材料、耐高温聚乳酸注塑餐具及其制备 方法
技术领域
[0001] 本发明涉及聚乳酸降解材料,具体地,涉及一种耐高温聚乳酸降解材料、耐高温聚 乳酸注塑餐具及其制备方法。
背景技术
[0002] 伴随全球经济的快速增长和技术的飞跃发展,塑料已经和国民生产和日常生活密 不可分,形形色色的各种给我们的生活带来各种便利,改善了我们生活、促进了经济发展。 但是另一方便传统塑料废弃后在自然界不会降解,由此带来的白色污染严重影响了我们的 生活、破坏了自然生态环境。
[0003] 聚乳酸树脂是由淀粉发酵形成乳酸,乳酸再脱水得到丙交酯,丙交酯开环聚合最 终得到聚乳酸树脂。聚乳酸树脂具有以下特性:安全无害、在人体内可以直接被人体吸收、 原料来源可再生、废弃后堆肥7周可以完全分解为C02和H 2O,因此聚乳酸是目前国际公认 的绿色高分子环保材料,受到各国学者、研宄人员和工业界的大力关注,成为目前最受关注 的生物基降解材料。另外,聚乳酸树脂具有其他生物降解材料不具备的一些特性如高强度、 高模量、高透明性等特性,但由于其柔韧性差、热变形温度低限制了聚乳酸应用的范围。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种耐高温聚乳酸降解材料及其制备方法和通过该耐高温 聚乳酸降解材料制得的耐高温聚乳酸注塑餐具及其制备方法,该耐高温聚乳酸注塑餐具不 仅具有优异的强度、模量和透明性,同时具有优异的柔韧性差和热变形温度。
[0005] 为了实现上述目的,本发明提供了一种耐高温聚乳酸降解材料,所述材料含有聚 乳酸、增韧剂、成核剂、无机矿粉、抗氧剂、润滑剂和扩链剂;以所述材料的总重量为基准,所 述聚乳酸的含量为69. 8-94重量%,所述润滑剂的含量为0. 4-1重量%,所述成核剂的含 量为0. 3-2重量%,所述无机矿粉的含量为4-29重量%,所述抗氧剂的含量为0. 3-0. 9重 量%,所述扩链剂的含量为0.2-1重量%。
[0006] 本发明也提供了一种耐高温聚乳酸降解材料的制备方法,所述方法包括将聚乳 酸、增韧剂、成核剂、无机矿粉、抗氧剂、润滑剂和扩链剂进行混合均匀后送入挤出机挤出造 粒;其中,各组分的用量使得以得到的材料的总重量为基准,所述聚乳酸的用量为69. 8-94 重量%,所述润滑剂的用量为〇. 4_1重量%,所述成核剂的用量为0. 3-2重量%,所述无机 矿粉的用量为4-29重量%,所述抗氧剂的用量为0. 3-0. 9重量%,所述扩链剂的用量为 0. 2-1 重量%。
[0007] 本发明还提供了一种耐高温聚乳酸注塑餐具的制备方法,将上述的耐高温聚乳酸 降解材料或者根据上述的方法制得的耐高温聚乳酸降解材料投入到单螺杆注塑机进行注 塑成型;其中,所述单螺杆注塑机的挤出温度为175-185Ό,模具温度为100-1KTC,模具保 温时间为35-45秒。
[0008] 本发明进一步提供了一种耐高温聚乳酸注塑餐具,所述耐高温聚乳酸注塑餐具通 过上述的方法制得。
[0009] 通过上述技术方案,本发明通过在聚乳酸中加入成核剂和无机矿粉以提高聚乳酸 材料的热变形温度,同时加入润滑剂提高聚乳酸材料注塑时的高温脱模性,加入增韧剂提 高聚乳酸材料的柔韧性,加入扩链剂提高聚乳酸的聚合度,限制聚乳酸分子链的运动,提高 聚乳酸的热变形温度,从而使得该耐高温聚乳酸降解材料的热变形温度可高达136°c,使其 可以广泛应用于各种注塑类餐具中。
[0010] 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0011] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0012] 本发明提供了一种耐高温聚乳酸降解材料,所述材料含有聚乳酸、增韧剂、成核 剂、无机矿粉、抗氧剂、润滑剂和扩链剂;以所述材料的总重量为基准,所述聚乳酸的含量为 69. 8-94重量%,所述润滑剂的含量为0. 4-1重量%,所述成核剂的含量为0. 3-2重量%,所 述无机矿粉的含量为4-29重量%,所述抗氧剂的含量为0. 3-0. 9重量%,所述扩链剂的含 量为0. 2_1重量%。
[0013] 在上述耐高温聚乳酸降解材料的基础上,为了使得耐高温聚乳酸降解材料具有更 优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述材料还含有增韧剂;其中 以所述材料的总重量为基准,所述聚乳酸的含量为69. 8-95重量%,所述润滑剂的含量为 〇. 4-1重量%,所述成核剂的含量为0. 3-2重量%,所述无机矿粉的含量为4-29重量%,所 述抗氧剂的含量为〇. 3-0. 9重量%,所述扩链剂的含量为0. 2-1重量%,所述增韧剂的含量 不大于15重量%。
[0014] 在本发明中,聚乳酸的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得耐高温聚乳酸降 解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述聚乳酸的重 均分子量为10万-30万,为聚-L-乳酸和聚-D-乳酸共混物,其中聚-D-乳酸所占比例小 于6% 〇
[0015] 在本发明中,增韧剂的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得耐高温聚乳酸降 解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述增韧剂为乙 烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯。
[0016] 在本发明中,润滑剂的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得耐高温聚乳酸降 解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述润滑剂为白 油、EBSA (Ν,Ν' -乙撑双硬脂酰胺)和EBS (乙撑双硬脂酰胺)的一种或多种。
[0017] 在本发明中,成核剂的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得耐高温聚乳酸降 解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述成核剂为 1,3, 5-正丁基苯三甲酰胺。
[0018] 在本发明中,无机矿粉的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得制得耐高温聚 乳酸降解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述无机 矿粉选自2000-10000目的滑石粉、5000-10000目的硫酸钡、2000-10000目的硅灰石。
[0019] 在本发明中,抗氧剂的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得制得耐高温聚乳 酸降解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述抗氧剂 为四[β _(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或三(2, 4-二叔丁基苯 基)亚磷酸酯。
[0020] 在本发明中,扩链剂的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得制得耐高温聚乳 酸降解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述扩链剂 为牌号为ADR4370S的化合物、牌号为ADR4368的化合物。
[0021] 本发明也提供了一种耐高温聚乳酸降解材料的制备方法,所述方法包括将聚乳 酸、增韧剂、成核剂、无机矿粉、抗氧剂、润滑剂和扩链剂进行混合均匀后送入挤出机挤出造 粒;其中,各组分的用量使得以得到的材料的总重量为基准,所述聚乳酸的用量为69. 8-94 重量%,所述润滑剂的用量为〇. 4_1重量%,所述成核剂的用量为0. 3-2重量%,所述无机 矿粉的用量为4-29重量%,所述抗氧剂的用量为0. 3-0. 9重量%,所述扩链剂的用量为 0. 2-1 重量%。
[0022] 在上述方法的基础上,为了使得耐高温聚乳酸降解材料具有更优异的强度、模量、 透明性、柔韧性差和热变形温度,优选地,所述方法还包括将将聚乳酸、增韧剂、成核剂、无 机矿粉、抗氧剂、润滑剂、增韧剂和扩链剂进行混合均匀后送入挤出机挤出造粒;其中,各组 分的用量使得以得到的材料的总重量为基准,所述聚乳酸的含量为69. 8-94重量%,所述 润滑剂的含量为〇. 4-1重量%,所述成核剂的含量为0. 3-2重量%,所述无机矿粉的含量为 4-29重量%,所述抗氧剂的含量为0. 3-0. 9重量%,所述扩链剂的含量为0. 2-1重量%,所 述增韧剂的含量不大于15重量%。
[0023] 在上述方法中,聚乳酸的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得耐高温聚乳酸 降解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述聚乳酸的 重均分子量为10万-30万,为聚-L-乳酸和聚-D-乳酸共混物,其中聚-D-乳酸所占比例 小于6%。
[0024] 在上述方法中,增韧剂的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得耐高温聚乳酸 降解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述增韧剂为 乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯。
[0025] 在上述方法中,润滑剂的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得耐高温聚乳酸 降解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述润滑剂为 白油、EBSA和EBS中的一种或多种。
[0026] 在上述方法中,成核剂的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得耐高温聚乳酸 降解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述成核剂为 1,3, 5-正丁基苯三甲酰胺。
[0027] 在上述方法中,无机矿粉的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得制得耐高温 聚乳酸降解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述无 机矿粉选自2000-10000目的滑石粉、5000-10000目的硫酸钡、2000-10000目的硅灰石。
[0028] 在上述方法中,抗氧剂的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得制得耐高温聚 乳酸降解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述抗氧 剂为四[β _(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或三(2, 4-二叔丁基苯 基)亚磷酸酯。
[0029] 在上述方法中,扩链剂的种类可以在宽的范围内选择,但为了使得制得耐高温聚 乳酸降解材料具有更优异的强度、模量、透明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述扩链 剂为牌号为ADR 4370S的化合物。
[0030] 在上述方法中,为了使得制得耐高温聚乳酸降解材料具有更优异的强度、模量、透 明性、柔韧性差和热变形温度;优选地,所述方法还包括,在混合并造粒之前,对所述聚乳 酸、增韧剂和无机矿粉进行干燥,所述聚乳酸和增韧剂在60-80°C下干燥2-4h,所述无机矿 粉在100-120°C下干燥4-5h。
[0031] 在上述内容的基础上,所述挤出满足以下条件:在双螺杆挤出机中进行,挤出温度 为175-200°C,螺杆转速为200-400r/min,螺杆的长径比为30 :1-50 :1。
[0032] 本发明还提供了一种耐高温聚乳酸注塑餐具的制备方法,将上述的耐高温聚乳酸 降解材料或者根据上述的方法制得的耐高温聚乳酸降解材料投入到单螺杆注塑机进行注 塑成型;其中,所述单螺杆注塑机的挤出温度为175-185Ό,模具温度为100-1KTC,模具保 温时间为35-45秒。
[0033] 本发明进一步提供了一种耐高温聚乳酸注塑餐具,所述耐高温聚乳酸注塑餐具通 过上述的方法制得。
[0034] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中,拉伸检测(拉伸模 量、拉伸强度和断裂伸长率)参数通过GB/T1040. 2-2006方法测得(标准样条的标距为 80mm,宽度为10mm,厚度为4mm);弯曲检测(弯曲模量、弯曲强度)参数通过GB/T9341-2008 方法测得(标准样条的跨度为64mm,宽度为10mm,厚度为4mm);缺口冲击检测(缺口冲 击强度)参数通过GB/T1043-2008方法测得(标准样条规格为80mmX10mmX4mm);负 荷热变温度(热形变温度)检测参数通过GB/T1643-2004方法测得(标准样条规格为 80mmX10mm X 4mm)〇
[0035] 重均分子量为10万-30万的聚-L-乳酸为nature works的市售品,重均分子量 为10万-30万的聚-D-乳酸为nature works的市售品,乙稀-丙稀酸甲醋-甲基丙稀酸 缩水甘油酯为法国阿科玛的市售品,白油为济南泽洋化工有限公司的市售品,EBSA为百灵 威科技有限公司市售品,EBS为苏州联胜化学有限公司的市售品,1,3, 5-正丁基苯三甲酰 胺为公司实验室自制品,2000-10000目的滑石粉为泉州市旭丰粉体原料有限公司的市售 品,5000-10000目的硫酸钡为泉州市旭丰粉体原料有限公司的市售品,2000-10000目的硅 灰石为泉州市旭丰粉体原料有限公司的市售品,四[β_(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙 酸]季戊四醇酯为南京华立明的市售品,三(2, 4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯为南京华立明 的市售品,牌号为ADR4370S的化合物为德国巴斯夫的市售品,牌号为ADR4368的化合物为 德国巴斯夫公司的市售品。
[0036] 双螺杆挤出机为南京科亚化工成套装备有限公司的定制产品,挤出温度为 175-200°C,螺杆转速为200-400r/min,螺杆的长径比为30 :1-50 :1。单螺杆注塑机为南京 科亚化工成套装备有限公司的定制产品,175-185°C,模具温度为100-110°C,模具保温时间 为35-45秒(需在模具中高温退火35-45秒)。混料所用的高速混合机、干燥所用的真空干 燥箱为本领域常用的仪器,
[0037] 实施例1
[0038] a、将聚乳酸88. 9kg(聚-D-乳酸和聚-L-乳酸的质量比为I :49)和增韧剂(乙 烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)5kg在70°C下干燥3h,将6000目的滑石粉4kg 在110°C下干燥4h ;
[0039] b、将干燥后的聚乳酸、增韧剂投入到高速混合机中,然后加入白油0. 3kg、EBSA 0· 5kg、1,3, 5-正丁基苯三甲酰胺0· 5kg、四[β - (3, 5-二叔丁基-4-轻基苯基)丙酸]季 戊四醇酯〇. lkg,三(2, 4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0. 2kg、扩链剂(ADR4370S) 0. 5kg、6000 目滑石粉的4kg充分混合至均匀;
[0040] c、将混合后的物料投入到双螺杆挤出机中熔融共混、拉条、切粒、得到耐高温聚乳 酸降解材料;
[0041] d、对耐高温聚乳酸降解材料在80°C下干燥2h ;
[0042] e、将干燥后的耐高温聚乳酸降解材料投入到注塑机注塑成餐具,在100°C模具中 高温退火处理48秒制得耐高温聚乳酸注塑餐具Al。
[0043] 该实施例中原料、各原料的用量见表1,该耐高温聚乳酸注塑餐具的拉伸模量、拉 伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和负荷热变温度的参数见表2。
[0044] 实施例2
[0045] a、将聚乳酸67. 9kg(聚-D-乳酸和聚-L-乳酸的质量比为1 :49)和增韧剂(乙 烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)5kg在70°C下干燥3h,将6000目的滑石粉25kg 在110°C下干燥4h ;
[0046] b、将干燥后的聚乳酸、增韧剂投入到高速混合机中,然后加入白油0. 3kg、EBSA 0· 5kg、1,3, 5-正丁基苯三甲酰胺0· 5kg、四[β - (3, 5-二叔丁基-4-轻基苯基)丙酸]季 戊四醇酯〇. lkg,三(2, 4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0. 2kg、扩链剂(ADR4370S) 0. 5kg、6000 目滑石粉的25kg充分混合至均匀;
[0047] c、将混合后的物料投入到双螺杆挤出机中熔融共混、拉条、切粒、得到耐高温聚乳 酸降解材料;
[0048] d、对耐高温聚乳酸降解材料在80°C下干燥2h ;
[0049] e、将干燥后的耐高温聚乳酸降解材料投入到注塑机注塑成餐具,在100 °C模具中 高温退火处理48秒制得耐高温聚乳酸注塑餐具A2。
[0050] 该实施例中原料、各原料的用量见表1,该耐高温聚乳酸注塑餐具的拉伸模量、拉 伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和负荷热变温度的参数见表2。
[0051] 实施例3
[0052] 按照实施例2的方法进行制得耐高温聚乳酸注塑餐具A3,所不同的是聚乳酸为 66. 4kg(聚-D-乳酸和聚-L-乳酸的质量比为1 :49),1,3, 5-正丁基苯三甲酰胺为2kg。
[0053] 该实施例中原料、各原料的用量见表1,该耐高温聚乳酸注塑餐具的拉伸模量、拉 伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和负荷热变温度的参数见表2。
[0054] 实施例4
[0055] 按照实施例2的方法进行制得耐高温聚乳酸注塑餐具A4,所不同的是聚乳酸为 67. 4kg(聚-D-乳酸和聚-L-乳酸的质量比为1 :49),扩链剂(ADR4370S)为lkg。
[0056] 该实施例中原料、各原料的用量见表1,该耐高温聚乳酸注塑餐具的拉伸模量、拉 伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和负荷热变温度的参数见表2。
[0057] 实施例5
[0058] 按照实施例2的方法进行制得耐高温聚乳酸注塑餐具A5,所不同的是滑石粉的粒 径为2000目。
[0059] 该实施例中原料、各原料的用量见表1,该耐高温聚乳酸注塑餐具的拉伸模量、拉 伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和负荷热变温度的参数见表2。
[0060] 实施例6
[0061] 按照实施例2的方法进行制得耐高温聚乳酸注塑餐具A6,所不同的是滑石粉的粒 径为10000目。
[0062] 该实施例中原料、各原料的用量见表1,该耐高温聚乳酸注塑餐具的拉伸模量、拉 伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和负荷热变温度的参数见表2。
[0063] 实施例7
[0064] 按照实施例2的方法进行制得耐高温聚乳酸注塑餐具A7,所不同的是6000目的滑 石粉换为6000目的硫酸钡。
[0065] 该实施例中原料、各原料的用量见表3,该耐高温聚乳酸注塑餐具的拉伸模量、拉 伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和负荷热变温度的参数见表4。
[0066] 实施例8
[0067] 按照实施例2的方法进行制得耐高温聚乳酸注塑餐具A8,所不同的是6000目的滑 石粉换为6000目的硅灰石。
[0068] 该实施例中原料、各原料的用量见表3,该耐高温聚乳酸注塑餐具的拉伸模量、拉 伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和负荷热变温度的参数见表4。
[0069] 实施例9
[0070] 按照实施例2的方法进行制得耐高温聚乳酸注塑餐具A9,所不同的是聚乳酸为 62. 9kg(聚-D-乳酸和聚-L-乳酸的质量比为1 :49),增韧剂(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙 烯酸缩水甘油酯)为l〇kg。
[0071] 该实施例中原料、各原料的用量见表3,该耐高温聚乳酸注塑餐具的拉伸模量、拉 伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和负荷热变温度的参数见表4。
[0072] 实施例10
[0073] 按照实施例2的方法进行制得耐高温聚乳酸注塑餐具A9,所不同的是聚乳酸为 72. 9kg(聚-D-乳酸和聚-L-乳酸的质量比为1 :49),未使用增韧剂(乙烯-丙烯酸甲酯-甲 基丙烯酸缩水甘油酯)。
[0074] 该实施例中原料、各原料的用量见表3,该耐高温聚乳酸注塑餐具的拉伸模量、拉 伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和负荷热变温度的参数见表4。
[0075] 对比例1
[0076] 按照实施例2的方法进行制得耐高温聚乳酸注塑餐具B1,所不同的是聚乳酸为 68. 4kg (聚-D-乳酸和聚-L-乳酸的质量比为1 :49),未使用成核剂(1,3, 5-正丁基苯三甲 酰胺)。
[0077] 该实施例中原料、各原料的用量见表3,该耐高温聚乳酸注塑餐具的拉伸模量、拉 伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和负荷热变温度的参数见表4。
[0078] 对比例2
[0079] 按照实施例2的方法进行制得耐高温聚乳酸注塑餐具B2,所不同的是聚乳酸为 93. 4kg (聚-D-乳酸和聚-L-乳酸的质量比为1 :49),未使用扩链剂(ADR4370S)。
[0080] 该实施例中原料、各原料的用量见表3,该耐高温聚乳酸注塑餐具的拉伸模量、拉 伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和负荷热变温度的参数见表4。
[0081] 对比例3
[0082] 按照实施例2的方法进行制得耐高温聚乳酸注塑餐具B3,所不同的是聚乳酸为 99. 4kg (聚-D-乳酸和聚-L-乳酸的质量比为1 :49),未使用扩链剂(ADR4370S)、成核剂 (1,3, 5-正丁基苯三甲酰胺)、润滑剂(EBSA)、抗氧剂、增韧剂和滑石粉,未在在KKTC模具 中进行高温退火处理,仅在水中冷却10秒。
[0083] 该实施例中原料、各原料的用量见表3,该耐高温聚乳酸注塑餐具的拉伸模量、拉 伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和负荷热变温度的参数见表4。
[0084] 表 1
[0085]
Figure CN104530666AD00101
[0086] 表 2
[0087]
Figure CN104530666AD00111
[0092]
Figure CN104530666AD00121
[0093] 通过对比例3和实施例1-10可知:加入成核剂和无机矿粉以及对聚乳酸在模具中 进行退火处理,可以大幅度提高耐高温聚乳酸降解材料的热变形温度,使其热变形温度从 原来的50摄氏度提高到100摄氏度以上,大大提高了聚乳酸的应用范围,使其完全可以应 用于注塑级耐高温餐具的领域中。
[0094] 通过实施例1和2可知,在其他条件相同的情况下,增加滑石粉的含量,在一定范 围内可以提高聚乳酸的弯曲模量和热变形温度。
[0095] 通过啥时候离2和3可知,增加成核剂和扩链剂均可以提高聚乳酸的热变形温度, 同时通过对比例1和2得知成核剂对聚乳酸的热变形温度的提高所起的作用远远大于扩链 剂。
[0096] 通过实施例4-6可知,在其他条件相同的情况下,增加滑石粉的目数即减小滑石 粉的粒径,可以进一步提高聚乳酸的模量和韧性以及热变形温度。
[0097] 通过实施例2和实施例7-8可知,在其他条件相同的条件下,在无机矿粉(滑石 粉、硫酸钡、硅灰石)中,硅灰石和滑石粉对提高聚乳酸的热变形温度作用相当,硫酸钡次 之。
[0098] 以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这 些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0099]另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛 盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0100] 此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本 发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1. 一种耐高温聚乳酸降解材料,其特征在于,所述材料含有聚乳酸、增韧剂、成核剂、 无机矿粉、抗氧剂、润滑剂和扩链剂;以所述材料的总重量为基准,所述聚乳酸的含量为 69. 8-94重量%,所述润滑剂的含量为0. 4-1重量%,所述成核剂的含量为0. 3-2重量%,所 述无机矿粉的含量为4-29重量%,所述抗氧剂的含量为0. 3-0. 9重量%,所述扩链剂的含 量为0. 2_1重量%。
2. 根据权利要求书1所述材料,其中,所述材料还含有增韧剂;其中以所述材料的总重 量为基准,所述聚乳酸的含量为69. 8-94重量%,所述润滑剂的含量为0. 4-1重量%,所述 成核剂的含量为〇.3-2重量%,所述无机矿粉的含量为4-29重量%,所述抗氧剂的含量为 0. 3-0. 9重量%,所述扩链剂的含量为0. 2-1重量%,所述增韧剂的含量不大于15重量%。
3. 根据权利要求1或2所述材料,其中,所述聚乳酸的重均分子量为10万-30万,为 聚-L-乳酸和聚-D-乳酸共混物,其中聚-D-乳酸所占比例小于6% ; 所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯; 所述润滑剂为白油、EBS和EBSA中的一种或多种; 所述成核剂为1,3, 5-正丁基苯三甲酰胺; 所述无机矿粉选自2000-10000目的滑石粉、5000-10000目的硫酸钡、2000-10000目的 硅灰石; 所述抗氧剂为四[0 _(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或三 (2, 4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯; 所述扩链剂为ADR 4370S和ADR4368中的一种或两种。
4. 一种耐高温聚乳酸降解材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括将聚乳酸、增 韧剂、成核剂、无机矿粉、抗氧剂、润滑剂和扩链剂进行混合均匀后送入挤出机挤出造粒; 其中,各组分的用量使得以得到的材料的总重量为基准,所述聚乳酸的用量为69. 8-94重 量%,所述润滑剂的用量为〇. 4-1重量%,所述成核剂的用量为0. 3-2重量%,所述无机矿 粉的用量为4-29重量%,所述抗氧剂的用量为0. 3-0. 9重量%,所述扩链剂的用量为0. 2-1 重量%。
5. 根据权利要求4所述的方法,其中,所述方法还包括将将聚乳酸、增韧剂、成核剂、无 机矿粉、抗氧剂、润滑剂、增韧剂和扩链剂进行混合均匀后送入挤出机挤出造粒;其中,各组 分的用量使得以得到的材料的总重量为基准,所述聚乳酸的含量为69. 8-94重量%,所述 润滑剂的含量为〇. 4-1重量%,所述成核剂的含量为0. 3-2重量%,所述无机矿粉的含量为 4-29重量%,所述抗氧剂的含量为0. 3-0. 9重量%,所述扩链剂的含量为0. 2-1重量%,所 述增韧剂的含量不大于15重量%。
6. 根据权利要求4或5所述的方法,其中,所述聚乳酸的重均分子量为10万-30万,为 聚-L-乳酸和聚-D-乳酸共混物,其中聚-D-乳酸所占比例小于6% ; 所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯; 所述润滑剂为白油、EBS和EBSA中的一种或多种; 所述成核剂为1,3, 5-正丁基苯三甲酰胺; 所述无机矿粉选自2000-10000目的滑石粉、5000-10000目的硫酸钡、2000-10000目的 硅灰石; 所述抗氧剂为四[0 _(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或三 (2, 4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯; 所述扩链剂为ADR 4370S和ADR4368中的一种或两种。
7. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述方法还包括,在混合并造粒之前,对所述聚 乳酸、增韧剂和无机矿粉进行干燥,所述聚乳酸和增韧剂在60-80°C下干燥2-4h,所述无机 矿粉在100-120°C下干燥4-5h。
8. 根据权利要求5或6所述的方法,其中,所述挤出满足以下条件:在双螺杆挤出机中 进行,挤出温度为175-200°C,螺杆转速为200-400r/min,螺杆的长径比为30 :1-50 :1。
9. 一种耐高温聚乳酸注塑餐具的制备方法,其特征在于,将权利要求1-3所述的耐高 温聚乳酸降解材料或者根据权利要求4-8所述的方法制得的耐高温聚乳酸降解材料投入 到单螺杆注塑机进行注塑成型;其中,所述单螺杆注塑机的挤出温度为175-185°C,模具温 度为100-110 °C,模具保温时间为35-45秒。
10. -种耐高温聚乳酸注塑餐具,其特征在于,所述耐高温聚乳酸注塑餐具通过权利要 求9所述的方法制得。
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