CN105315639A - 一种可降解阻燃pc/pla合金及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可降解阻燃PC/PLA合金，以重量分数计，由以下组分组成：聚乳酸30-50%，阻燃聚碳酸酯40-80%，成核剂0.3-1%，相容剂？3-5%，扩链剂0.05-0.15%，加工助剂0.3-0.5%；还公开了一种可降解阻燃PC/PLA合金的制备方法，利用该方法制得的合金改善了PLA材料的脆性、阻燃性、耐热性和力学性能，减少对环境的污染。

Description

一种可降解阻燃PC/PLA合金及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料改性技术领域，尤其是一种可降解阻燃PC/PLA合金及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，是一种无定形的透明工程塑料，具有高强度和模量、高韧性、低收缩等优点；但其熔体黏度大、流动性差、加工成型困难及耐溶剂性差等缺点，因而其应用范围受到限制。

聚乳酸(PLA)是一种可再生资源制造的生物降解高分子材料，因其可减少石油资源的使用且废弃后可降解生成二氧化碳和水，不污染环境，受到越来越多的关注，但PLA材料本身较脆，成型周期长，不具有阻燃性、耐热性较差和耐冲击性小，力学性能不能满足较高的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种可降解阻燃PC/PLA合金及其制备方法，制得的PC/PLA合金改善了PLA材料的脆性、阻燃性、耐热性和力学性能。

为达到上述目的，本发明采取了如下的技术方案：一种可降解阻燃PC/PLA合金，以重量分数计，由以下组分组成：

聚乳酸30-50%；

阻燃聚碳酸酯40-80%；

成核剂0.3-1%；

相容剂3-5%；

扩链剂0.05-0.15%；

加工助剂0.3-0.5%。

进一步，所述阻燃聚碳酸酯为溴代双酚A型聚碳酸酯。

进一步，所述聚乳酸为L型或D型聚乳酸。

进一步，所述成核剂为SZHD-800成核剂。

进一步，所述相容剂为马来酸酐接枝ABS。

进一步，所述扩链剂为KL-E4300、KL-E4370环氧化聚合物中的一种或两种。

一种可降解阻燃PC/PLA合金的制备方法，包括以下步骤：

a、原料预处理，分别对聚乳酸、阻燃聚碳酸酯、成核剂、相容剂、扩链剂和加工助剂进行干燥，其中聚乳酸的干燥温度为70℃，时间为3小时；阻燃聚碳酸酯的干燥温度为80℃，干燥时间为3小时；成核剂、相容剂、扩链剂和加工助剂的干燥温度为80℃，干燥时间为4小时；

b、根据以下重量百分比称取各组分：

聚乳酸30-50%；

阻燃聚碳酸酯40-80%；

成核剂0.3-1%；

相容剂3-5%；

扩链剂0.05-0.15%；

加工助剂0.3-0.5%；

c、将称取的所有原料加入高速混合机进行混合搅拌，高速混合机的转速为1400-1500转/分钟；

d、将搅拌均匀的原料加入平行双螺杆挤出机料筒中，经熔融挤出，造粒，双螺杆挤出机的各温度段控制在200-230℃，转速控制在200-400转/分钟。

本发明的有益效果如下：

1、采用SZHD-800成核剂，有利于缩短聚乳酸的成型周期，改善其物理和机械性能，显著提高热变形温度、弹性模量和抗冲击强度等；

2、阻燃聚碳酸酯采用溴代双酚A型聚碳酸酯，提高PC/PLA合金的阻燃性能、抗冲强度；

3、扩链剂采用KL-E4300、KL-E4370为代表的环氧化聚合物，有利于提高制品的拉伸强度、弯曲模量、抗冲强度等力学性能，改善材料之间的相容性。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明作进一步的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

将聚乳酸在70℃下干燥3小时；阻燃聚碳酸酯在80℃下干燥3小时；成核剂、相容剂、扩链剂和加工助剂在80℃下干燥4小时；然后按照下述重量百分比称取聚乳酸、阻燃聚碳酸酯、成核剂、相容剂、扩链剂和加工助剂：

聚乳酸30%；

阻燃聚碳酸酯64%；

成核剂0.5%；

相容剂5%；

扩链剂0.05%；

加工助剂0.45%；

将称取的所有原料加入高速混合机进行混合搅拌，高速混合机的转速为1400-1500转/分钟；

将搅拌均匀的原料加入平行双螺杆挤出机料筒中，经熔融挤出，造粒，双螺杆挤出机的各温度段控制在200-230℃，转速控制在200-400转/分钟。

实施例2

将聚乳酸在70℃下干燥3小时；阻燃聚碳酸酯在80℃下干燥3小时；成核剂、相容剂、扩链剂和加工助剂在80℃下干燥4小时；然后按照下述重量百分比称取聚乳酸、阻燃聚碳酸酯、成核剂、相容剂、扩链剂和加工助剂：

聚乳酸40%；

阻燃聚碳酸酯56%；

成核剂0.35%；

相容剂3%；

扩链剂0.15%；

加工助剂0.5%；

将称取的所有原料加入高速混合机进行混合搅拌，高速混合机的转速为1400-1500转/分钟；

将搅拌均匀的原料加入平行双螺杆挤出机料筒中，经熔融挤出，造粒，双螺杆挤出机的各温度段控制在200-230℃，转速控制在200-400转/分钟。

实施例3

将聚乳酸在70℃下干燥3小时；阻燃聚碳酸酯在80℃下干燥3小时；成核剂、相容剂、扩链剂和加工助剂在80℃下干燥4小时；然后按照下述重量百分比称取聚乳酸、阻燃聚碳酸酯、成核剂、相容剂、扩链剂和加工助剂：

聚乳酸42.3%；

阻燃聚碳酸酯52.5%；

成核剂0.7%；

相容剂4%；

扩链剂0.1%；

加工助剂0.4%；

将称取的所有原料加入高速混合机进行混合搅拌，高速混合机的转速为1400-1500转/分钟；

将搅拌均匀的原料加入平行双螺杆挤出机料筒中，经熔融挤出，造粒，双螺杆挤出机的各温度段控制在200-230℃，转速控制在200-400转/分钟。

对本发明的实施例1-3产品的性能进行测试，测试结果见下表。

由表可见，本发明提供的可降解阻燃PC/PLA合金综合性能好、可降解，弯曲强度高、阻燃性能好、力学性能优。

上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种可降解阻燃PC/PLA合金，其特征在于，以重量分数计，由以下组分组成：

聚乳酸30-50%；

阻燃聚碳酸酯40-80%；

成核剂0.3-1%；

相容剂3-5%；

扩链剂0.05-0.15%；

加工助剂0.3-0.5%。

2.根据权利要求1所述的一种可降解阻燃PC/PLA合金，其特征在于：所述阻燃聚碳酸酯为溴代双酚A型聚碳酸酯。

3.根据权利要求1所述的一种可降解阻燃PC/PLA合金，其特征在于：所述聚乳酸为L型或D型聚乳酸。

4.根据权利要求1所述的一种可降解阻燃PC/PLA合金，其特征在于：所述成核剂为SZHD-800成核剂。

5.根据权利要求1所述的一种可降解阻燃PC/PLA合金，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝ABS。

6.根据权利要求1所述的一种可降解阻燃PC/PLA合金，其特征在于：所述扩链剂为KL-E4300、KL-E4370环氧化聚合物中的一种或两种。

7.一种可降解阻燃PC/PLA合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、原料预处理，分别对聚乳酸、阻燃聚碳酸酯、成核剂、相容剂、扩链剂和加工助剂进行干燥，其中聚乳酸的干燥温度为70℃，时间为3小时；阻燃聚碳酸酯的干燥温度为80℃，干燥时间为3小时；成核剂、相容剂、扩链剂和加工助剂的干燥温度为80℃，干燥时间为4小时；

b、根据以下重量百分比称取各组分：

聚乳酸30-50%；

阻燃聚碳酸酯40-80%；

成核剂0.3-1%；

相容剂3-5%；

扩链剂0.05-0.15%；

加工助剂0.3-0.5%；

c、将称取的所有原料加入高速混合机进行混合搅拌，高速混合机的转速为1400-1500转/分钟；

d、将搅拌均匀的原料加入平行双螺杆挤出机料筒中，经熔融挤出，造粒，双螺杆挤出机的各温度段控制在200-230℃，转速控制在200-400转/分钟。