CN112143219A - 一种可降解的硫酸钙晶须填充pa/pla合金材料及其制备方法 - Google Patents
一种可降解的硫酸钙晶须填充pa/pla合金材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112143219A CN112143219A CN202011035013.4A CN202011035013A CN112143219A CN 112143219 A CN112143219 A CN 112143219A CN 202011035013 A CN202011035013 A CN 202011035013A CN 112143219 A CN112143219 A CN 112143219A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calcium sulfate
- alloy material
- sulfate whisker
- degradable
- pla
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 80
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 47
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 47
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N n-[2-(octadecanoylamino)ethyl]octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCNC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002148 esters Chemical group 0.000 claims description 3
- -1 -tert-butyl calixarene Chemical compound 0.000 claims description 2
- WSEFPKKOUNRCAJ-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;octadecanoic acid Chemical compound OCC(CO)(CO)CO.CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WSEFPKKOUNRCAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N Irganox 1098 Chemical group CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)NCCCCCCNC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001408 amides Chemical group 0.000 claims description 2
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical group [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 2
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 abstract 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 abstract 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229920006238 degradable plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 208000034530 PLAA-associated neurodevelopmental disease Diseases 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/004—Additives being defined by their length
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/06—Biodegradable
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/08—Polymer mixtures characterised by other features containing additives to improve the compatibility between two polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/24—Crystallisation aids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
本发明公开一种可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料及其制备方法，本发明中所论述的复合材料；其由如下质量分数组成：PA原料为30～50％，PLA原料为10～30％，玻璃纤维为10～20％，硫酸钙晶须为5～15％，相容剂为2～8％，抗氧剂、成核剂、酯交换促进剂、润滑剂、表面改性剂为余量；其制备方法包括高速混合、熔融挤出、注塑成型等步骤；本发明制备的产品兼具可降解，具有优异的力学性能，而且具有良好的耐热和耐湿性。该材料可以广泛应用于汽车、电子电气和机械设备等行业。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料及其制备方法。
背景技术
聚酰胺(尼龙，英文缩写为PA)是通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广、性能优良的基础树脂。具有很高的机械强度，且耐磨、耐油、耐热性能优良，广泛应用于汽车、电子电气、机械等领域。但由于聚酰胺的吸水性较大，造成产品尺寸稳定性差，干态或低温下冲击强度低等缺点，也限制了其应用。
聚乳酸(PLA)，又称聚丙交酯，是一种透明无色的热塑性塑料，是一种新型的生物降解材料，从可再生的植物资源(如玉米)中提取的淀粉原料而制成，具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料，同时具有良好的生物相容性、高强度、高模量、收缩率小、透明性好等优点，广泛应用于水杯、餐具、卫生用品、文具、玩具及体育用品等等。
但是，聚乳酸存在着韧性差、热变形温度低等缺点，限制了其作为降解材料在工程塑料领域的使用。而PA作为电器零部件材料使用时，定期需回收或处理，但在体积小且多样的零件中，回收处理难度较大，直接焚烧势必对环境造成一定污染。
若PA与降解塑料共混制备合金材料能在一定时间内降解，从而很好地解决PA的回收处理问题，同时焚化PA与降解塑料做成的合金材料可以释放出更少量的有害物质，且燃烧值更低，符合当今低碳环保的趋势。
发明内容
本发明的任务在于提供一种硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料及其制备方法，制备得到的合金材料不仅可降解，力学性能优异，而且具有良好的耐热和耐湿性。为达到上述发明目的，本发明提出以下的技术方案：
可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料各组分配比如下：
表一
上述可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料中，所述相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或乙烯辛烯共聚物。
上述可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料中，所述聚乳酸为L型或D型聚乳酸。
上述可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料中，所述润滑剂选自乙撑双硬脂酰胺(EBS)、季戊四醇硬脂酸(PETS)、PE蜡及PP蜡中的至少一种。
上述可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料中，所述无碱短玻璃纤维的纤维直径为9～13μm。
上述可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料中，所述抗氧剂为抗氧剂1098。
上述可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料中，所述成核剂为对叔丁基杯芳烃。
上述可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料中，所述酯交换促进剂为钛酸四丁酯。
上述可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料中，所述的硫酸钙晶须为经过表面处理的并且长度为3微米以下的硫酸钙晶须。
上述可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料中，所述的的表面改性剂单硬脂酸酰胺。
本发明的这种改进的PA/PLA合金材料可按现有技术工艺制备，即将各组分混合均匀后进行挤出造粒，即得本发明的PA/PLA合金材料，混合时使用高速搅拌机搅拌，挤出时采用双螺杆挤出机，转速为450r/min，挤出机头一区温度为230℃，二区温度为245℃，三区温度为250℃，四区温度为250℃，五区温度为240℃。
本发明与现有技术相比主要有以下的主要优点：本发明的这种改进可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料，具有良好的物理机械性能，同时加入的硫酸钙晶须作为填充剂使其具有良好的耐热耐湿性，加入的PLA作为可降解的树脂材料，可使合金材料在一定时间内可以完全降解，降低了回收成本，保护环境。
具体实施方式
实施例一
可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料各组分配比如下：
表二
将备好料的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于单螺杆挤出机中，螺杆转速450r/min，设置温度为：一区230℃、二区235℃、三区240℃、四区250℃、五区245℃，挤出造粒，即得本发明的PA/PLA合金。
性能测试结果：
表三
实施例二
可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料各组分配比如下：
表四
将备好料的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于单螺杆挤出机中，螺杆转速450r/min，设置温度为：一区230℃、二区235℃、三区240℃、四区250℃、五区245℃，挤出造粒，即得本发明的PA/PLA合金。
性能测试结果：
表五
实施例三
可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料各组分配比如下：
表六
将备好料的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于单螺杆挤出机中，螺杆转速450r/min，设置温度为：一区230℃、二区235℃、三区240℃、四区250℃、五区245℃，挤出造粒，即得本发明的PA/PLA合金。
性能测试结果：
表七
比较例一(不添加PLA)
可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料各组分配比如下：
表八
将备好料的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于单螺杆挤出机中，螺杆转速450r/min，设置温度为：一区230℃、二区235℃、三区240℃、四区250℃、五区245℃，挤出造粒，即得本发明的PA/PLA合金。
性能测试结果：
表九
配方中没有加入PLA，结果PA树脂的物理机械性能没有特别的改变，说明PLA与PA有着良好的相容性。
比较例二(不添加硫酸钙晶须)
可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料各组分配比如下：
表十
将备好料的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于单螺杆挤出机中，螺杆转速450r/min，设置温度为：一区230℃、二区235℃、三区240℃、四区250℃、五区245℃，挤出造粒，即得本发明的PA/PLA合金。
性能测试结果：
表十一
与实施例一至三相比，配方中没有硫酸钙晶须，合金材料的熔融指数略有提高，冲击强度、抗弯强度和拉伸强度等性能均有降低，说明本发明使用的硫酸钙晶须对合金材料的力学性能有显著的影响。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料，其特征在于，其由如下质量分数的组分组成：PA原料为30～50％，PLA原料为10～30％，玻璃纤维为10～20％，硫酸钙晶须为5～15％，相容剂为2～8％，抗氧剂、成核剂、酯交换促进剂、润滑剂、表面改性剂为余量。
2.根据权利要求1所述的可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料，其特征在于：所述聚乳酸为L型或D型聚乳酸。。
3.根据权利要求2所述的可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料，其特征在于：所述相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或乙烯辛烯共聚物。
4.根据权利要求3所述的可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料，其特征在于：所述润滑剂选自乙撑双硬脂酰胺(EBS)、季戊四醇硬脂酸(PETS)、PE蜡及PP蜡中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料，其特征在于：所述无碱短玻璃纤维的纤维直径为9～13μm。
6.根据权利要求5所述的可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1098。
7.根据权利要求6所述的可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料，其特征在于：所述成核剂为对叔丁基杯芳烃。
8.根据权利要求7所述的可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料，其特征在于：所述酯交换促进剂为钛酸四丁酯。
9.根据权利要求8所述的可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料，其特征在于：所述的硫酸钙晶须为经过表面处理的并且长度为3微米以下的硫酸钙晶须。
10.根据权利要求9所述的可降解的硫酸钙晶须填充的PA/PLA合金材料，其特征在于：所述的的表面改性剂单硬脂酸酰胺。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011035013.4A CN112143219A (zh) | 2020-09-27 | 2020-09-27 | 一种可降解的硫酸钙晶须填充pa/pla合金材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011035013.4A CN112143219A (zh) | 2020-09-27 | 2020-09-27 | 一种可降解的硫酸钙晶须填充pa/pla合金材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112143219A true CN112143219A (zh) | 2020-12-29 |
Family
ID=73894587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011035013.4A Pending CN112143219A (zh) | 2020-09-27 | 2020-09-27 | 一种可降解的硫酸钙晶须填充pa/pla合金材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112143219A (zh) |
-
2020
- 2020-09-27 CN CN202011035013.4A patent/CN112143219A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109535670B (zh) | 一种全降解仿真材料及其制备方法 | |
| CN110655769A (zh) | 一种高韧性全降解复合材料 | |
| CN108822514B (zh) | 一种完全生物降解聚乳酸基吹塑薄膜及其制备方法 | |
| CN112552654B (zh) | 适用于制备薄膜的pbat/pha/木粉组合物及其制备和应用 | |
| CN105462193A (zh) | 一种晶须增强生物降解聚酯复合材料及制备方法 | |
| CN113956623B (zh) | 一种适于膜袋的全生物降解塑料复合改性材料及其制备方法 | |
| CN101983986B (zh) | 一种透明和增韧的聚乳酸树脂及其制备方法 | |
| CN104387732A (zh) | 一种透明抗撕裂聚乳酸生物降解薄膜及其制备方法 | |
| CN102924916B (zh) | Pa、petg复合材料及其制备方法 | |
| TWI775431B (zh) | 用於射出成型的聚酯樹脂組成物、其製備方法及射出成型品 | |
| CN101775199B (zh) | 高刚性PHAs/PLA共混合金及其制备方法 | |
| CN104004329B (zh) | 一种低熔点耐刮擦聚碳酸酯组合物及其制备方法 | |
| CN111073231A (zh) | 一种超高断裂伸长率pet材料及其制备方法 | |
| KR101820247B1 (ko) | 투명성 및 내열성이 우수한 폴리유산 스테레오 콤플렉스 수지 조성물 | |
| CN109867918B (zh) | 一种性能优异的接触抗菌材料及其制备方法 | |
| CN1687230A (zh) | Pet和pp共混改性纳米填料合金及其制备方法 | |
| CN109867917B (zh) | 一种韧性pet抗菌复合材料及其制备方法 | |
| CN112143219A (zh) | 一种可降解的硫酸钙晶须填充pa/pla合金材料及其制备方法 | |
| CN115466491A (zh) | 一种高模量的可降解pbat/pla复合物及其制备方法 | |
| KR20130110905A (ko) | 셀룰로오스 유도체 및 ｐｂａｔ를 포함한 생분해성 수지 조성물 | |
| Chaiwutthinan et al. | Influence of poly (butylene terephthalate) and wollastonite on properties of recycled poly (ethylene terephthalate) preforms | |
| CN110317392B (zh) | 一种可降解复合增强聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| KR100531757B1 (ko) | 생분해성 수지 조성물, 그의 제조방법 및 그로부터제조되는 생분해성 수지 필름 | |
| CN111925563A (zh) | 一种高抗冲注塑级生物淀粉塑料及制备方法 | |
| KR101013446B1 (ko) | 셀룰로오스 유도체 및 화학섬유를 포함하는 생분해성 수지 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20201229 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |