CN109251496A - 低辐照剂量下改性聚乳酸材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于材料改性技术领域，具体涉及一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料及其制备方法。本发明提供的低辐照剂量下改性聚乳酸材料，包括以下组分及其质量份数：聚乳酸75‑80份，改性玉米淀粉2‑5份，多功能添加剂1‑3份，交联剂0.5‑1份，相容剂2‑4份，气相二氧化硅8‑10份，改性云母粉2‑4份，抗氧剂0.3‑0.6份。本发明制得的改性聚乳酸材料具有良好的流动性、热稳定性和抗紫外线性能以及力学性能。另外，本发明改性聚乳酸材料的制备方法操作简便易行，成本低，生产效率高。

Description

低辐照剂量下改性聚乳酸材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料改性技术领域，具体涉及一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料及其制备方法。
背景技术
聚乳酸(poly(lactic acid)，PLA)是一种完全可生物降解对环境友好的聚酯类化合物。20世纪30年代，著名高分子化学家Carothers首次报道了聚乳酸的合成。由于高昂的生产成本的限制，直到上世纪80年代末PLA在人体内的降解性和降解产物的高度安全性相继得到确认，成为少数被美国FDA批准的生物降解医用材料，在外科手术缝合线、骨科固定材料、体内植入材料、药用控制系统、人造皮肤及组织工程支架材料等医用领域中取得了巨大突破。此后，在工艺技术与降低生产成本方面取得重大突破，使得生物降解材料得到大规模的应用。这种生物技术和化学一体化的一个重要战略，对聚乳酸的改性研究有至关重要的作用。聚乳酸被全球公认为新世纪最有前途的生物医用材料。但单纯PLA均聚物有较高的熔点和黏度，流动性和热稳定性较差，大分子链中不含可反应活性基团，因此导致亲水性差、降解速度慢、不利于细胞在材料表面黏附和生长。为此人们对聚乳酸进行大量的改性研究以扩大其应用。
中国专利CN101735409A公开了一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料及其制备方法，制备方法包括如下步骤：(1)将聚乳酸树脂原料、敏化剂和其他助剂，在挤出机中挤出，或者在反应釜内熔融混合，得到混合物；所述的聚乳酸树脂原料的分子量为5,000-50,000；(2)然后用电子束或γ-射线对步骤(1)的化合物进行辐照，得到改性聚乳酸材料。虽然通过该发明的方法改性后得到的聚乳酸材料的辐射稳定性增加，分子量得到提高，力学性能也得到改善，但是，其抗紫外线性能有待进一步提高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料及其制备方法。本发明制得的改性聚乳酸材料具有良好的流动性、热稳定性、抗紫外线性能以及力学性能。另外，本发明改性聚乳酸材料的制备方法操作简便易行，成本低，生产效率高。
本发明的技术方案是：
一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料，包括以下组分及其质量份数：
聚乳酸75-80份，改性玉米淀粉2-5份，多功能添加剂1-3份，交联剂0.5-1份，相容剂2-4份，气相二氧化硅8-10份，改性云母粉2-4份，抗氧剂0.3-0.6份。
进一步地，低辐照剂量下改性聚乳酸材料由以下组分及其质量份数组成：
聚乳酸78份，改性玉米淀粉3份，多功能添加剂2份，交联剂0.7份，相容剂3份，气相二氧化硅10份，改性云母粉3份，抗氧剂0.4份。
进一步地，所述多功能添加剂由三聚磷酸钠、辛酸锌和魔芋葡甘聚糖按质量比10-12:3-5:1组成。
更进一步地，所述多功能添加剂由三聚磷酸钠、辛酸锌和魔芋葡甘聚糖按质量比12:4:1组成。
进一步地，所述交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比7-10:1-3组成。
更进一步地，所述交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比9:2组成。
进一步地，所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物。
进一步地，所述抗氧剂由抗氧剂1010、亚磷酸酯和茶多酚按质量比7-9:3-5:1组成。
更进一步地，所述抗氧剂由抗氧剂1010、亚磷酸酯和茶多酚按质量比8:4:1组成。
进一步地，所述改性玉米淀粉的制备方法为：
(a)取玉米淀粉，加水，配制成质量浓度为15％的玉米淀粉水溶液；
(b)向步骤(a)所得玉米淀粉水溶液中加入甘油和柠檬酸，甘油的加入量为上述玉米淀粉水溶液质量的1/10，柠檬酸的加入量为上述玉米淀粉水溶液质量的3/10，搅拌，搅拌速度为1200r/min，搅拌时间为8min，放入密封袋中放置24h，得混合料；
(c)将步骤(b)所得混合料在115℃下加热熔融反应，反应时间为40min，得产物，将产物用水洗涤，干燥，粉碎，即得。
进一步地，所述改性云母粉由以下组分及其质量份数制得：
云母粉18-22份，纳米氧化镁0.3-0.5份，油酸1-2份，油酸二乙醇酰胺0.2-0.5份，端羟基聚二甲基硅氧烷0.2-0.4份，十二烷基硫酸钠0.3-0.5份，无水乙醇45-50份。
更进一步地，所述改性云母粉由以下组分及其质量份数制得：
云母粉20份，纳米氧化镁0.4份，油酸1.6份，油酸二乙醇酰胺0.4份，端羟基聚二甲基硅氧烷0.3份，十二烷基硫酸钠0.4份，无水乙醇48份。
进一步地，所述改性云母粉的制备方法为：
(1)取纳米氧化镁，加入油酸、油酸二乙醇酰胺和无水乙醇，无水乙醇的加入量为上述纳米氧化镁质量的6倍，在温度为55℃，超声功率为100W，超声频率为50Hz下超声反应15min，得浆料；
(2)取十二烷基硫酸钠，加入无水乙醇，使十二烷基硫酸钠在无水乙醇中的质量浓度为10％，得醇溶液；
(3)取云母粉，加入步骤(1)所得浆料以及剩余量的无水乙醇，超声，超声功率为100W，超声频率为50Hz，超声时间为5min，然后于55℃恒温水浴中搅拌30min，加入端羟基聚二甲基硅氧烷，搅拌均匀，加入步骤(2)所得醇溶液，55℃恒温搅拌反应2h，真空抽滤，所得固体置于真空干燥箱中于60℃干燥12h，粉碎，即得。
另外，本发明还提供了低辐照剂量下改性聚乳酸材料的制备方法，步骤如下：
S1将改性玉米淀粉、多功能添加剂、交联剂、相容剂、气相二氧化硅、改性云母粉和抗氧剂在转速为400-600r/min的条件下混合4-8min，得混合物料A；
S2向步骤S1所得混合物料A中加入聚乳酸，在转速为500-800r/min的条件下混合5-10min，得混合物料B；
S3将步骤S2所得混合物料B通过双螺杆挤出造粒，挤出温度为170-190℃，得粒料，将所得粒料经进一步加工成型为所需形状的材料或制品，然后在氮气氛围下进行电子束辐照，辐照剂量为2-6kGy。
本发明中加入的由三聚磷酸钠、辛酸锌和魔芋葡甘聚糖按一定质量比组成的多功能助剂，不仅能够增强聚乳酸与其他组分的相容性，还能够提高材料的结晶速度，改善材料的耐热性能以及力学性能，有效降低材料的玻璃化转变温度，改善材料的加工性能，达到增强增韧的目的。
本发明采用纳米氧化镁和端羟基聚二甲基硅氧烷对云母粉进行改性，能够有效地提高材料的机械强度，如耐磨性、硬度、抗压强度、耐冲击性等。油酸二乙醇酰胺的加入不仅能够提高纳米氧化镁的分散性能，使纳米氧化镁均匀分散，更加充分的参与反应，增强材料的性能。
本发明意外的发现，改性玉米淀粉的加入不仅能够增强各组分相容性，还能与气相二氧化硅协同作用，使各组分在混合体系中分散更加均匀，改善各组分的分散性和分散稳定性，改善材料的流动性，利于材料功能的均匀性。
本发明提供的改性聚乳酸材料由聚乳酸、改性玉米淀粉、多功能添加剂、气相二氧化硅和改性云母粉等制备而成。本发明提供的改性聚乳酸材料具有良好的流动性和热稳定性，具有良好的力学性能、抗紫外线性能、抗菌性能。另外，本发明改性聚乳酸材料的制备方法操作简便易行，成本低，生产效率高。
抗氧剂1010，CAS号：6683-19-8，分子式：C73H108O12，化学名为：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，为白色结晶粉末，化学性状稳定。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
(1)本发明低辐照剂量下改性聚乳酸材料具有良好的流动性和热稳定性，具有良好的力学性能以及抗紫外线性能。
(2)本发明低辐照剂量下改性聚乳酸材料的制备方法简单，生产效率高。
(3)本发明低辐照剂量下改性聚乳酸材料的性能优异，大大拓展了聚乳酸材料的应用范围。
(4)本发明低辐照剂量下改性聚乳酸材料的制备方法简单，辐射只需在常温常压下就可以完成，辐射反应便于精确控制。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
本发明中，气相二氧化硅可购自广州市港利龙化工科技有限公司，型号：WG-100；玉米淀粉可购自广州市创味食品有限公司，货号：QT096；聚乳酸可购自东莞市达丰塑胶原料有限公司，货号：4032D；魔芋葡甘聚糖可购自河南旗诺食品配料有限公司，货号：myj；茶多酚可购自陕西森弗天然制品有限公司，货号：sciphar0061167；云母粉可购自灵寿县汇祥建材厂，货号：hx-001；纳米氧化镁可购自宣城晶瑞新材料有限公司，型号：VK-Mg30；苯乙烯-马来酸酐共聚物可购自东莞市楹圣塑胶化工有限公司，型号：4000P；端羟基聚二甲基硅氧烷可购自湖北新四海化工股份有限公司，型号：SH-QY。
实施例1、一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料由以下组分及其质量份数组成：
聚乳酸75份，改性玉米淀粉2份，多功能添加剂1份，交联剂0.5份，相容剂2份，气相二氧化硅8份，改性云母粉2份，抗氧剂0.3份；所述多功能添加剂由三聚磷酸钠、辛酸锌和魔芋葡甘聚糖按质量比10:5:1组成；所述交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比7:3组成；所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物；所述抗氧剂由抗氧剂1010、亚磷酸酯和茶多酚按质量比7:5:1组成。
所述改性玉米淀粉的制备方法为：
(a)取玉米淀粉，加水，配制成质量浓度为15％的玉米淀粉水溶液；
(b)向步骤(a)所得玉米淀粉水溶液中加入甘油和柠檬酸，甘油的加入量为上述玉米淀粉水溶液质量的1/10，柠檬酸的加入量为上述玉米淀粉水溶液质量的3/10，搅拌，搅拌速度为1200r/min，搅拌时间为8min，放入密封袋中放置24h，得混合料；
(c)将步骤(b)所得混合料在115℃下加热熔融反应，反应时间为40min，得产物，将产物用水洗涤，干燥，粉碎，即得。
所述改性云母粉由以下组分及其质量份数制得：
云母粉18份，纳米氧化镁0.3份，油酸1份，油酸二乙醇酰胺0.2份，端羟基聚二甲基硅氧烷0.2份，十二烷基硫酸钠0.3份，无水乙醇45份。
所述改性云母粉的制备方法为：
(1)取纳米氧化镁，加入油酸、油酸二乙醇酰胺和无水乙醇，无水乙醇的加入量为上述纳米氧化镁质量的6倍，在温度为55℃，超声功率为100W，超声频率为50Hz下超声反应15min，得浆料；
(2)取十二烷基硫酸钠，加入无水乙醇，使十二烷基硫酸钠在无水乙醇中的质量浓度为10％，得醇溶液；
(3)取云母粉，加入步骤(1)所得浆料以及剩余量的无水乙醇，超声，超声功率为100W，超声频率为50Hz，超声时间为5min，然后于55℃恒温水浴中搅拌30min，加入端羟基聚二甲基硅氧烷，搅拌均匀，加入步骤(2)所得醇溶液，55℃恒温搅拌反应2h，真空抽滤，所得固体置于真空干燥箱中于60℃干燥12h，粉碎，即得。
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料的制备方法，步骤如下：
S1将改性玉米淀粉、多功能添加剂、交联剂、相容剂、气相二氧化硅、改性云母粉和抗氧剂在转速为400r/min的条件下混合4min，得混合物料A；
S2向步骤S1所得混合物料A中加入聚乳酸，在转速为500r/min的条件下混合5min，得混合物料B；
S3将步骤S2所得混合物料B通过双螺杆挤出造粒，挤出温度为170℃，得粒料，将所得粒料经进一步加工成型为所需形状的材料或制品，然后在氮气氛围下进行电子束辐照，辐照剂量为2kGy。
实施例2、一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料由以下组分及其质量份数组成：
聚乳酸80份，改性玉米淀粉5份，多功能添加剂3份，交联剂1份，相容剂4份，气相二氧化硅10份，改性云母粉4份，抗氧剂0.6份；所述多功能添加剂由三聚磷酸钠、辛酸锌和魔芋葡甘聚糖按质量比12:3:1组成；所述交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比10:1组成；所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物；所述抗氧剂由抗氧剂1010、亚磷酸酯和茶多酚按质量比9:3:1组成。
所述改性云母粉由以下组分及其质量份数制得：
云母粉22份，纳米氧化镁0.5份，油酸2份，油酸二乙醇酰胺0.5份，端羟基聚二甲基硅氧烷0.4份，十二烷基硫酸钠0.5份，无水乙醇50份。
所述改性玉米淀粉、改性云母粉的制备方法与实施例1类似。
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料的制备方法，步骤如下：
S1将改性玉米淀粉、多功能添加剂、交联剂、相容剂、气相二氧化硅、改性云母粉和抗氧剂在转速为600r/min的条件下混合8min，得混合物料A；
S2向步骤S1所得混合物料A中加入聚乳酸，在转速为800r/min的条件下混合10min，得混合物料B；
S3将步骤S2所得混合物料B通过双螺杆挤出造粒，挤出温度为190℃，得粒料，将所得粒料经进一步加工成型为所需形状的材料或制品，然后在氮气氛围下进行电子束辐照，辐照剂量为6kGy。
实施例3、一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料由以下组分及其质量份数组成：
聚乳酸78份，改性玉米淀粉3份，多功能添加剂2份，交联剂0.7份，相容剂3份，气相二氧化硅10份，改性云母粉3份，抗氧剂0.4份；所述多功能添加剂由三聚磷酸钠、辛酸锌和魔芋葡甘聚糖按质量比12:4:1组成；所述交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比9:2组成；所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物；所述抗氧剂由抗氧剂1010、亚磷酸酯和茶多酚按质量比8:4:1组成。
所述改性云母粉由以下组分及其质量份数制得：
云母粉20份，纳米氧化镁0.4份，油酸1.6份，油酸二乙醇酰胺0.4份，端羟基聚二甲基硅氧烷0.3份，十二烷基硫酸钠0.4份，无水乙醇48份。
所述改性玉米淀粉、改性云母粉的制备方法与实施例1类似。
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料的制备方法，步骤如下：
S1将改性玉米淀粉、多功能添加剂、交联剂、相容剂、气相二氧化硅、改性云母粉和抗氧剂在转速为500r/min的条件下混合6min，得混合物料A；
S2向步骤S1所得混合物料A中加入聚乳酸，在转速为700r/min的条件下混合8min，得混合物料B；
S3将步骤S2所得混合物料B通过双螺杆挤出造粒，挤出温度为180℃，得粒料，将所得粒料经进一步加工成型为所需形状的材料或制品，然后在氮气氛围下进行电子束辐照，辐照剂量为4kGy。
对比例1、一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料由以下组分及其质量份数组成：
聚乳酸78份，改性玉米淀粉3份，多功能添加剂2份，交联剂0.7份，相容剂3份，气相二氧化硅10份，改性云母粉3份，抗氧剂0.4份；所述多功能添加剂由三聚磷酸钠、辛酸锌和魔芋葡甘聚糖按质量比1:1:1组成；所述交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比9:2组成；所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物；所述抗氧剂由抗氧剂1010、亚磷酸酯和茶多酚按质量比8:4:1组成。
所述改性云母粉由以下组分及其质量份数制得：
云母粉20份，纳米氧化镁0.4份，油酸1.6份，油酸二乙醇酰胺0.4份，端羟基聚二甲基硅氧烷0.3份，十二烷基硫酸钠0.4份，无水乙醇48份。
所述改性玉米淀粉、改性云母粉的制备方法与实施例1类似。
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料的制备方法与实施例3类似。
与实施例3的区别在于，所述多功能添加剂由三聚磷酸钠、辛酸锌和魔芋葡甘聚糖按质量比1:1:1组成。
对比例2、一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料由以下组分及其质量份数组成：
聚乳酸78份，改性玉米淀粉3份，多功能添加剂2份，交联剂0.7份，相容剂3份，气相二氧化硅10份，改性云母粉3份，抗氧剂0.4份；所述多功能添加剂由三聚磷酸钠和辛酸锌按质量比12:4组成；所述交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比9:2组成；所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物；所述抗氧剂由抗氧剂1010、亚磷酸酯和茶多酚按质量比8:4:1组成。
所述改性云母粉由以下组分及其质量份数制得：
云母粉20份，纳米氧化镁0.4份，油酸1.6份，油酸二乙醇酰胺0.4份，端羟基聚二甲基硅氧烷0.3份，十二烷基硫酸钠0.4份，无水乙醇48份。
所述改性玉米淀粉、改性云母粉的制备方法与实施例1类似。
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料的制备方法与实施例3类似。
与实施例3的区别在于，所述多功能添加剂由三聚磷酸钠和辛酸锌按质量比12:4组成。
对比例3、一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料由以下组分及其质量份数组成：
聚乳酸78份，改性玉米淀粉3份，多功能添加剂2份，交联剂0.7份，相容剂3份，气相二氧化硅10份，改性云母粉3份，抗氧剂0.4份；所述多功能添加剂由三聚磷酸钠、辛酸锌和魔芋葡甘聚糖按质量比12:4:1组成；所述交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比9:2组成；所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物；所述抗氧剂由抗氧剂1010、亚磷酸酯和茶多酚按质量比8:4:1组成。
所述改性玉米淀粉的制备方法与实施例1类似。
所述改性云母粉由以下组分及其质量份数制得：
云母粉18份，端羟基聚二甲基硅氧烷0.2份，十二烷基硫酸钠0.3份，无水乙醇45份。
所述改性云母粉的制备方法为：
(1)取十二烷基硫酸钠，加入无水乙醇，使十二烷基硫酸钠在无水乙醇中的质量浓度为10％，得醇溶液；
(2)取云母粉，加入剩余量的无水乙醇，超声，超声功率为100W，超声频率为50Hz，超声时间为5min，然后于55℃恒温水浴中搅拌30min，加入端羟基聚二甲基硅氧烷，搅拌均匀，加入步骤(1)所得醇溶液，55℃恒温搅拌反应2h，真空抽滤，所得固体置于真空干燥箱中于60℃干燥12h，粉碎，即得。
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料的制备方法与实施例3类似。
与实施例3的区别在于，所述改性云母粉未经纳米氧化镁改性。
对比例4、一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料由以下组分及其质量份数组成：
聚乳酸78份，改性玉米淀粉6.5份，多功能添加剂2份，交联剂0.7份，相容剂3份，气相二氧化硅6.5份，改性云母粉3份，抗氧剂0.4份；所述多功能添加剂由三聚磷酸钠、辛酸锌和魔芋葡甘聚糖按质量比12:4:1组成；所述交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比9:2组成；所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物；所述抗氧剂由抗氧剂1010、亚磷酸酯和茶多酚按质量比8:4:1组成。
所述改性云母粉由以下组分及其质量份数制得：
云母粉20份，纳米氧化镁0.4份，油酸1.6份，油酸二乙醇酰胺0.4份，端羟基聚二甲基硅氧烷0.3份，十二烷基硫酸钠0.4份，无水乙醇48份。
所述改性玉米淀粉、改性云母粉的制备方法与实施例1类似。
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料的制备方法与实施例3类似。
与实施例3的区别在于，将改性玉米淀粉的质量份数由3份修改为6.5份，将气相二氧化硅的质量份数由10份修改为6.5份。
对比例5、一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料由以下组分及其质量份数组成：
聚乳酸78份，多功能添加剂2份，交联剂0.7份，相容剂3份，气相二氧化硅13份，改性云母粉3份，抗氧剂0.4份；所述多功能添加剂由三聚磷酸钠、辛酸锌和魔芋葡甘聚糖按质量比12:4:1组成；所述交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比9:2组成；所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物；所述抗氧剂由抗氧剂1010、亚磷酸酯和茶多酚按质量比8:4:1组成。
所述改性云母粉由以下组分及其质量份数制得：
云母粉20份，纳米氧化镁0.4份，油酸1.6份，油酸二乙醇酰胺0.4份，端羟基聚二甲基硅氧烷0.3份，十二烷基硫酸钠0.4份，无水乙醇48份。
所述改性玉米淀粉、改性云母粉的制备方法与实施例1类似。
所述低辐照剂量下改性聚乳酸材料的制备方法与实施例3类似。
与实施例3的区别在于，将改性玉米淀粉的质量份数由3份修改为0份，将气相二氧化硅的质量份数由10份修改为13份。
试验例一、力学性能测试
1、试验材料：实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3制得的改性聚乳酸材料。
2、试验方法：按照国家标准对试验材料的拉伸强度、伸长率、冲击强度、热变形温度、弯曲强度、弯曲模量进行测试。
3、试验结果：试验结果如表1所示。
表1：性能测试结果
由表1可以得出，本发明制得的改性聚乳酸材料具有良好的热稳定性以及力学性能，其中，实施例3制得的改性聚乳酸材料的性能最佳，为本发明的最佳实施例；与对比例1-3相比，本发明制得的改性聚乳酸材料的性能更好。
试验例二、抗紫外线均匀性
1、试验材料：实施例1、实施例2、实施例3、对比例4、对比例5制得的改性聚乳酸材料。
2、试验方法：分别选取实施例1、实施例2、实施例3、对比例4和对比例5制备的改性聚乳酸材料中的两个区域(1、2)，对制得的改性聚乳酸材料的不同区域的防紫外性能进行测试。
3、试验结果：
试验结果如表2所示。
表2：抗紫外线均匀性测试结果
由表2可以看出，本发明实施例1、实施例2、实施例3制得的改性聚乳酸材料不同区域的紫外线防护系数无明显差异，具有良好的抗紫外线性能，且抗紫外线性能均匀，且实施例3的紫外线防护系数最高，均匀性最好，为本发明的最佳实施例；与对比例4、对比例5制得的改性聚乳酸材料相比，实施例3的紫外线防护系数最高，抗紫外线均匀性最好。

Claims (10)

1.一种低辐照剂量下改性聚乳酸材料，其特征在于，包括以下组分及其质量份数：聚乳酸75-80份，改性玉米淀粉2-5份，多功能添加剂1-3份，交联剂0.5-1份，相容剂2-4份，气相二氧化硅8-10份，改性云母粉2-4份，抗氧剂0.3-0.6份。
2.如权利要求1所述的低辐照剂量下改性聚乳酸材料，其特征在于，由以下组分及其质量份数组成：
聚乳酸78份，改性玉米淀粉3份，多功能添加剂2份，交联剂0.7份，相容剂3份，气相二氧化硅10份，改性云母粉3份，抗氧剂0.4份。
3.如权利要求1或2所述的低辐照剂量下改性聚乳酸材料，其特征在于，所述多功能添加剂由三聚磷酸钠、辛酸锌和魔芋葡甘聚糖按质量比10-12:3-5:1组成。
4.如权利要求3所述的低辐照剂量下改性聚乳酸材料，其特征在于，所述多功能添加剂由三聚磷酸钠、辛酸锌和魔芋葡甘聚糖按质量比12:4:1组成。
5.如权利要求1或2所述的低辐照剂量下改性聚乳酸材料，其特征在于，所述交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比7-10:1-3组成。
6.如权利要求5所述的低辐照剂量下改性聚乳酸材料，其特征在于，所述交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比9:2组成。
7.如权利要求1或2所述的低辐照剂量下改性聚乳酸材料，其特征在于，所述改性云母粉由以下组分及其质量份数制得：
云母粉18-22份，纳米氧化镁0.3-0.5份，油酸1-2份，油酸二乙醇酰胺0.2-0.5份，端羟基聚二甲基硅氧烷0.2-0.4份，十二烷基硫酸钠0.3-0.5份，无水乙醇45-50份。
8.如权利要求7所述的低辐照剂量下改性聚乳酸材料，其特征在于，所述改性云母粉由以下组分及其质量份数制得：
云母粉20份，纳米氧化镁0.4份，油酸1.6份，油酸二乙醇酰胺0.4份，端羟基聚二甲基硅氧烷0.3份，十二烷基硫酸钠0.4份，无水乙醇48份。
9.如权利要求7所述的低辐照剂量下改性聚乳酸材料，其特征在于，所述改性云母粉的制备方法为：
(1)取纳米氧化镁，加入油酸、油酸二乙醇酰胺和无水乙醇，无水乙醇的加入量为上述纳米氧化镁质量的6倍，在温度为55℃，超声功率为100W，超声频率为50Hz下超声反应15min，得浆料；
(2)取十二烷基硫酸钠，加入无水乙醇，使十二烷基硫酸钠在无水乙醇中的质量浓度为10％，得醇溶液；
(3)取云母粉，加入步骤(1)所得浆料以及剩余量的无水乙醇，超声，超声功率为100W，超声频率为50Hz，超声时间为5min，然后于55℃恒温水浴中搅拌30min，加入端羟基聚二甲基硅氧烷，搅拌均匀，加入步骤(2)所得醇溶液，55℃恒温搅拌反应2h，真空抽滤，所得固体置于真空干燥箱中于60℃干燥12h，粉碎，即得。
10.如权利要求1-9任一项所述的低辐照剂量下改性聚乳酸材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1将改性玉米淀粉、多功能添加剂、交联剂、相容剂、气相二氧化硅、改性云母粉和抗氧剂在转速为400-600r/min的条件下混合4-8min，得混合物料A；
S2向步骤S1所得混合物料A中加入聚乳酸，在转速为500-800r/min的条件下混合5-10min，得混合物料B；
S3将步骤S2所得混合物料B通过双螺杆挤出造粒，挤出温度为170-190℃，得粒料，将所得粒料经进一步加工成型为所需形状的材料或制品，然后在氮气氛围下进行电子束辐照，辐照剂量为2-6kGy。
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