CN115558257A - 一种高韧性耐高温新型高分子材料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及C08L高分子材料技术领域,更具体地,本发明提供了一种高韧性耐高温新型高分子材料及其制备方法与应用。本发明以聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯为可降解高分子聚合物,向体系中加入了环氧大豆油、马来酸酐接枝苯乙烯‑乙烯‑丁烯嵌段共聚物、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、癸二酸二苯甲酰肼等助剂,制备得到的产品具有较好的加工性能,优异的力学性能,较高的维卡软化温度,在环保耐高温高分子材料具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及C08L高分子材料技术领域,更具体地,本发明提供了一种高韧性耐高温新型高分子材料及其制备方法与应用。
背景技术
近年来,随着白色污染引起的环境问题越来越受到社会各界人士的广泛关注,可降解的高分子材料逐渐进入到人们的视野当中。其中,聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基烷酸酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯等作为一类具有生物可降解性的高分子,在制备可降解高分子材料中得到的广泛的应用。但现有技术中用其制备得到的可降解高分子材料仍存在综合性能不佳、应用范围较窄的缺点。
专利公开号为CN112409769A的中国发明专利公开了一种PLA-PBAT共混改性可降解材料,在本公开专利中向PLA-PBAT聚合物中加入了环氧基改性淀粉,着重提升了PLA-PBAT共混物的力学性能,但其产品的耐高温性能未得到充分体现,限制了PLA-PBAT可降解材料的使用范围,。
专利公开号为CN107892799A的中国发明专利公开了一种抗疲劳可降解材料及其制备方法,在本公开专利中采用偶联剂、改性剂、交联剂对纳米玄武岩纤维进行改性,着重解决了现有技术中纳米材料在聚乳酸体系中分散不均匀的问题,显著提高了可降解材料的抗疲劳性能,但在其方案中需要将改性后的纳米玄武岩纤维和聚乳酸在平行电场中挤出,不利于工业化生产,同时产品的综合性能仍需进一步改善。
因此,开发一种同时具有优异力学性能和耐高温的可降解新型高分子材料在功能高分子材料领域具有潜在的应用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种更简单高效、力学性能和耐高温稳定性优异、且对环境友好可降解的新型高分子材料的制备方法。
为了解决上述技术问题,本发明第一方面提供了一种高韧性耐高温新型高分子材料,按重量份计,制备原料包括以下组分:可降解高分子聚合物70-120份,液体环保型结晶度调节剂0.1-2份,界面乳化剂0.2-5份,分散度改性剂0.1-0.5份,功能助剂0.2-5份,补强剂2-20份。
作为本发明一种优选的技术方案,所述可降解高分子聚合物包括聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚甲基乙撑碳酸酯、聚羟基乙酸中的至少一种。
作为本发明一种更优选的技术方案,所述可降解高分子聚合物为聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯,聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯重量比为(70-90):(3-10)。
作为本发明一种最优选的技术方案,所述聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯重量比为78:4。
作为本发明一种优选的技术方案,所述聚乳酸在210℃/2.16kg的熔融指数为6-10g/10min。
作为本发明一种更优选的技术方案,所述聚乳酸在210℃/2.16kg的熔融指数为8g/10min。
作为本发明一种优选的技术方案,所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯在190℃/2.16kg的熔融指数为2-20g/10min。
作为本发明一种更优选的技术方案,所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯在190℃/2.16kg的熔融指数为4g/10min。
作为本发明一种优选的技术方案,所述液体环保型结晶度调节剂包括环氧大豆油、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、苯甲酸乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、蔗糖八乙酸酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛脂、偏苯三甲酸三辛酯中的至少一种。
作为本发明一种更优选的技术方案,所述液体环保型结晶度调节剂为环氧大豆油。
作为本发明一种优选的技术方案,所述界面乳化剂包括乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物、硬脂酸聚氧乙烯醚中的至少一种。
作为本发明一种优选的技术方案,所述马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物的马来酸酐接枝率为1-2%。
作为本发明一种更优选的技术方案,所述马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物的马来酸酐接枝率为1.6%。
作为本发明一种优选的技术方案,所述硬脂酸聚氧乙烯醚的皂化值为40-60mgKOH/g。
作为本发明一种更优选的技术方案,所述硬脂酸聚氧乙烯醚的皂化值为46-52mgKOH/g。
作为本发明一种优选的技术方案,所述分散度改性剂包括酰胺类化合物、脂肪酸类化合物、酯类化合物、硅油、脂肪酸盐类化合物、石蜡、聚乙烯蜡、硅酮中的至少一种。
作为本发明一种更优选的技术方案,所述分散度改性剂为酰胺类化合物、聚乙烯蜡,酰胺类化合物和聚乙烯蜡的重量比为(1-2):(0.2-0.8)。
作为本发明一种最优选的技术方案,所述酰胺类化合物和聚乙烯蜡的重量比为1.5:0.6。
作为本发明一种优选的技术方案,所述酰胺类化合物包括乙撑双硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸正丁酯、甘油三羟硬脂酸酯中的至少一种。
作为本发明一种优选的技术方案,所述聚乙烯蜡的平均分子量为1000-4000。
作为本发明一种更优选的技术方案,所述聚乙烯蜡的平均分子量为2000-3000。
作为本发明一种优选的技术方案,所述功能助剂包括癸二酸二苯甲酰肼、二苄叉山梨醇、甲撑双(2,4-二特丁基苯氧基)磷酸钠、碳酸钙、纳米氧化钙、纳米滑石粉、纳米云母粉、纳米高岭土中的至少一种。
作为本发明一种优选的技术方案,所述纳米云母粉的粒径为1000-8000目。
作为本发明一种更优选的技术方案,所述纳米云母粉的粒径为5000目。
作为本发明一种优选的技术方案,所述补强剂的粒径为3000-10000目。
作为本发明一种优选的技术方案,所述补强剂包括碳酸钙、硅灰石、滑石粉、云母、高岭土、白炭黑、陶土中的至少一种。
在本发明中,本申请人发现当同时聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯时,存在聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯因相容性不佳导致高分子材料的耐高温性能和机械性能不能得到显著提升的缺陷。本申请人意外发现,当聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的重量比为78:4,并向可降解高分子中加入环氧大豆油时,可以改善本体系中特定种类聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯分子链的结晶性,在增强高分子材料塑性的同时,使得产品的拉伸强度最优可以达到53MPa,弯曲强度可以达到72MPa,并一定程度上提升了产品的耐高温性能,进一步扩大了可降解高分子材料的实际应用范围。为了进一步增强聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的相容性和产品的机械性能、耐高温性能,本申请人经过大量具有创造性的思考和探究意外发现,当向体系中加入马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物,尤其马来酸酐接枝率为1.6%,由于马来酸酐的强反应活性,一方面提升了聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的相容性,在有效解决现有技术中聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯相容性不佳问题的基础上,还提升了产品的拉伸强度和弯曲强度;另一方面与本体系中的滑石粉、云母粉、聚乙烯蜡等物质通过相互协同作用,尤其当滑石粉的粒度为8000目,聚乙烯蜡的平均分子量为2000-3000时,通过改善体系中聚合物分子链的结晶度、分子量、归整度,提高了产品的耐高温性能,产品的维卡软化点可达到151℃,有效解决了现有技术中可降解高分子材料遇热易变形的缺陷,在饮品用吸管领域具有广泛的应用前景,尤其在热饮用吸管和耐热饭盒的制备领域具有潜在的应用价值。
本发明第二方面提供了一种高韧性耐高温新型高分子材料的制备方法,包括以下步骤;
(1)将可降解高分子聚合物、液体环保型结晶度调节剂置于混合机中,混合20-40min后,加入界面乳化剂,分散度改性剂,功能助剂,补强剂后搅拌5-30min,得到充分混合的混合物;
(2)将步骤(1)所述混合物置于平行双螺杆挤出机中,经过拉条、冷却、切粒、干燥,即得所述高韧性耐高温新型高分子材料。
其中,步骤(2)所述平行双螺杆挤出机的温度为160-200℃,平行双螺杆挤出机螺杆的长径比为28-50,螺杆的转速为200-600r/min。
本发明第三方面提供了一种高韧性耐高温新型高分子材料的应用,所述应用为用于包括热饮在内的各类饮品用吸管领域以及耐热饭盒的制备领域。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1、本发明制备得到的高韧性耐高温新型高分子材料,当聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的重量比为78:4,其与本体系中的环氧大豆油时,可以在增强产品塑性的同时,还提升了产品的拉伸强度、弯曲强度等机械性能,进一步扩大了可降解高分子材料的实际应用范围。
2、本发明制备得到的高韧性耐高温新型高分子材料,当向体系中加入马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物,尤其马来酸酐接枝率为1.6%,可以有效解决聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯相容性不佳的问题,同时还实现了产品53MPa的拉伸强度、72MPa的弯曲强度,同时还进一步增强了产品的耐高温性能。
3、本发明制备得到的高韧性耐高温新型高分子材料,当向体系中加入粒径为8000目的滑石粉,在本体系中具有优异的分散度,与体系中的其它组分通过协同作用,提升了产品综合性能,有效避免了因滑石粉的粒径过大导致产品的冲击性能降低、因粒径过小出现易团聚的现象。
4、本发明制备得到的高韧性耐高温新型高分子材料,通过向体系中加入重量比为1.5:0.6的乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡,尤其当聚乙烯蜡的平均分子量为2000-3000时,可以改善体系中在210℃/2.16kg的熔融指数为8g/10min的聚乳酸和在190℃/2.16kg的熔融指数为4g/10min的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的结晶度、分子量、归整度,在保证产品具有优异机械性能的同时,还具有良好的耐高温性能。
5、本发明制备得到的高韧性耐高温新型高分子材料,以聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯为可降解高分子聚合物,向其中加入了环氧大豆油、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、癸二酸二苯甲酰肼等助剂,制备得到的新型高分子材料具有优异的机械强度和耐高温性能,且具有加工性能稳定度优异,整个工艺制备方法简单,在进一步扩大可降解高分子材料应用范围的同时,也符合现代工业研发的理念,适合工业化的大规模生产。
实施例
实施例1
实施例1提供了一种高韧性耐高温新型高分子材料,按重量份计,制备原料包括聚乳酸70份,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯9.2份,马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物5份,环氧大豆油0.1份,分散度改性剂0.2份,癸二酸二苯甲酰肼0.5份,纳米滑石粉15份。
所述聚乳酸购自尚溪(上海)化工助剂有限公司,型号为道达尔科比恩LX575,在210℃/2.16kg的熔融指数为8g/10min;所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯恒力集团,在190℃/2.16kg的熔融指数为4g/10min;所述马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物购自东莞市胜浩塑胶原料有限公司,型号为9901,马来酸酐接枝率为1.6%;所述环氧大豆油购自佛山今佳新材料科技有限公司;
所述分散度改性剂为乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡,乙撑双硬脂酰胺和聚乙烯蜡的重量比为1.5:0.6;所述乙撑双硬脂酰胺购自深圳市大兴化工有限公司,型号为花王EBFF;所述聚乙烯蜡购自广州市斌龙化工有限公司,型号为D1100,平均分子量为2000-3000;
所述癸二酸二苯甲酰肼购自山西化工研究所,型号为为TMC-300;所述纳米滑石粉购自广州荣粤化工原料有限公司,粒度为8000目。
所述一种高韧性耐高温新型高分子材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧大豆油置于混合机中,混合30min后,加入其它原料后搅拌30min,得到充分混合的混合物;
(2)将步骤(1)所述混合物置于平行双螺杆挤出机中,经过拉条、冷却、切粒、干燥,即得所述高韧性耐高温新型高分子材料。
其中,步骤(2)所述平行双螺杆挤出机的温度为180℃,平行双螺杆挤出机螺杆的长径比为36,螺杆的转速为560r/min。
实施例2
实施例2提供了一种高韧性耐高温新型高分子材料,按重量份计,制备原料包括聚乳酸80.9份,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯10份,硬脂酸聚氧乙烯醚0.4份,环氧大豆油1份,分散度改性剂0.2份,癸二酸二苯甲酰肼0.5份,纳米云母粉3份,纳米滑石粉5份。
所述聚乳酸购自尚溪(上海)化工助剂有限公司,型号为道达尔科比恩LX575,在210℃/2.16kg的熔融指数为8g/10min;所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯恒力集团,在190℃/2.16kg的熔融指数为4g/10min;所述硬脂酸聚氧乙烯醚购自佳易容聚合物(上海)有限公司,型号为SG-20,皂化值为46-52mgKOH/g;所述环氧大豆油购自佛山今佳新材料科技有限公司;
所述分散度改性剂为乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡,乙撑双硬脂酰胺和聚乙烯蜡的重量比为1.5:0.6;所述乙撑双硬脂酰胺购自深圳市大兴化工有限公司,型号为花王EBFF;所述聚乙烯蜡购自广州市斌龙化工有限公司,型号为D1100,平均分子量为2000-3000;
所述癸二酸二苯甲酰肼购自山西化工研究所,型号为为TMC-300;所述纳米云母粉购自广东源磊粉体有限公司,粒度为5000目;所述纳米滑石粉购自广州荣粤化工原料有限公司,粒度为8000目。
所述一种高韧性耐高温新型高分子材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧大豆油置于混合机中,混合30min后,加入其它原料后搅拌30min,得到充分混合的混合物;
(2)将步骤(1)所述混合物置于平行双螺杆挤出机中,经过拉条、冷却、切粒、干燥,即得所述高韧性耐高温新型高分子材料。
其中,步骤(2)所述平行双螺杆挤出机的温度为180℃,平行双螺杆挤出机螺杆的长径比为36,螺杆的转速为560r/min。
实施例3
实施例3提供了一种高韧性耐高温新型高分子材料,按重量份计,制备原料包括聚乳酸79.4份,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯7份,硬脂酸聚氧乙烯醚0.4份,环氧大豆油2份,分散度改性剂0.2份,纳米云母粉3份,纳米滑石粉8份。
所述聚乳酸购自尚溪(上海)化工助剂有限公司,型号为道达尔科比恩LX575,在210℃/2.16kg的熔融指数为8g/10min;所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯恒力集团,在190℃/2.16kg的熔融指数为4g/10min;所述硬脂酸聚氧乙烯醚购自佳易容聚合物(上海)有限公司,型号为SG-20,皂化值为46-52mgKOH/g;所述环氧大豆油购自佛山今佳新材料科技有限公司;
所述分散度改性剂为乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡,乙撑双硬脂酰胺和聚乙烯蜡的重量比为1.5:0.6;所述乙撑双硬脂酰胺购自深圳市大兴化工有限公司,型号为花王EBFF;所述聚乙烯蜡购自广州市斌龙化工有限公司,型号为D1100,平均分子量为2000-3000;
所述纳米云母粉购自广东源磊粉体有限公司,粒度为5000目;所述纳米滑石粉购自广州荣粤化工原料有限公司,粒度为8000目。
所述一种高韧性耐高温新型高分子材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧大豆油置于混合机中,混合30min后,加入其它原料后搅拌30min,得到充分混合的混合物;
(2)将步骤(1)所述混合物置于平行双螺杆挤出机中,经过拉条、冷却、切粒、干燥,即得所述高韧性耐高温新型高分子材料。
其中,步骤(2)所述平行双螺杆挤出机的温度为180℃,平行双螺杆挤出机螺杆的长径比为36,螺杆的转速为560r/min。
实施例4
实施例4提供了一种高韧性耐高温新型高分子材料,按重量份计,制备原料包括聚乳酸79.5份,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯7份,马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物3份,硬脂酸聚氧乙烯醚0.4份,环氧大豆油2份,分散度改性剂0.2份,癸二酸二苯甲酰肼0.5份,纳米滑石粉10.8份。
所述聚乳酸购自尚溪(上海)化工助剂有限公司,型号为道达尔科比恩LX575,在210℃/2.16kg的熔融指数为8g/10min;所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯恒力集团,在190℃/2.16kg的熔融指数为4g/10min;所述马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物购自东莞市胜浩塑胶原料有限公司,型号为9901,马来酸酐接枝率为1.6%;所述硬脂酸聚氧乙烯醚购自佳易容聚合物(上海)有限公司,型号为SG-20,皂化值为46-52mgKOH/g;所述环氧大豆油购自佛山今佳新材料科技有限公司;
所述分散度改性剂为乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡,乙撑双硬脂酰胺和聚乙烯蜡的重量比为1.5:0.6;所述乙撑双硬脂酰胺购自深圳市大兴化工有限公司,型号为花王EBFF;所述聚乙烯蜡购自广州市斌龙化工有限公司,型号为D1100,平均分子量为2000-3000;
所述癸二酸二苯甲酰肼购自山西化工研究所,型号为为TMC-300;所述纳米滑石粉购自广州荣粤化工原料有限公司,粒度为8000目。
所述一种高韧性耐高温新型高分子材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧大豆油置于混合机中,混合30min后,加入其它原料后搅拌30min,得到充分混合的混合物;
(2)将步骤(1)所述混合物置于平行双螺杆挤出机中,经过拉条、冷却、切粒、干燥,即得所述高韧性耐高温新型高分子材料。
其中,步骤(2)所述平行双螺杆挤出机的温度为180℃,平行双螺杆挤出机螺杆的长径比为36,螺杆的转速为560r/min。
实施例5
实施例5提供了一种高韧性耐高温新型高分子材料,按重量份计,制备原料包括聚乳酸78份,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯4份,马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物3份,环氧大豆油1份,分散度改性剂0.2份,纳米云母粉3份,纳米滑石粉10.8份。
所述聚乳酸购自尚溪(上海)化工助剂有限公司,型号为道达尔科比恩LX575,在210℃/2.16kg的熔融指数为8g/10min;所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯恒力集团,在190℃/2.16kg的熔融指数为4g/10min;所述马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物购自东莞市胜浩塑胶原料有限公司,型号为9901,马来酸酐接枝率为1.6%;所述环氧大豆油购自佛山今佳新材料科技有限公司;
所述分散度改性剂为乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡,乙撑双硬脂酰胺和聚乙烯蜡的重量比为1.5:0.6;所述乙撑双硬脂酰胺购自深圳市大兴化工有限公司,型号为花王EBFF;所述聚乙烯蜡购自广州市斌龙化工有限公司,型号为D1100,平均分子量为2000-3000;
所述纳米云母粉购自广东源磊粉体有限公司,粒度为5000目;所述纳米滑石粉购自广州荣粤化工原料有限公司,粒度为8000目。
所述一种高韧性耐高温新型高分子材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧大豆油置于混合机中,混合30min后,加入其它原料后搅拌30min,得到充分混合的混合物;
(2)将步骤(1)所述混合物置于平行双螺杆挤出机中,经过拉条、冷却、切粒、干燥,即得所述高韧性耐高温新型高分子材料。
其中,步骤(2)所述平行双螺杆挤出机的温度为180℃,平行双螺杆挤出机螺杆的长径比为36,螺杆的转速为560r/min。
对比例1
对比例1提供了一种高韧性耐高温新型高分子材料,按重量份计,制备原料包括聚乳酸80份,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯20份。
所述聚乳酸购自尚溪(上海)化工助剂有限公司,型号为道达尔科比恩LX575,在210℃/2.16kg的熔融指数为8g/10min;所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯恒力集团,在190℃/2.16kg的熔融指数为4g/10min;
所述一种高韧性耐高温新型高分子材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧大豆油置于混合机中,混合30min后,得到充分混合的混合物;
(2)将步骤(1)所述混合物置于平行双螺杆挤出机中,经过拉条、冷却、切粒、干燥,即得所述高韧性耐高温新型高分子材料。
其中,步骤(2)所述平行双螺杆挤出机的温度为180℃,平行双螺杆挤出机螺杆的长径比为36,螺杆的转速为560r/min。
对比例2
对比例2提供了一种高韧性耐高温新型高分子材料,按重量份计,制备原料包括聚乳酸80份,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯20份,分散度改性剂0.2份,纳米滑石粉10.8份。
所述聚乳酸购自尚溪(上海)化工助剂有限公司,型号为道达尔科比恩LX575,在210℃/2.16kg的熔融指数为8g/10min;所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯恒力集团,在190℃/2.16kg的熔融指数为4g/10min;
所述分散度改性剂为乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡,乙撑双硬脂酰胺和聚乙烯蜡的重量比为1.5:0.6;所述乙撑双硬脂酰胺购自深圳市大兴化工有限公司,型号为花王EBFF;所述聚乙烯蜡购自广州市斌龙化工有限公司,型号为D1100,平均分子量为2000-3000;
所述纳米滑石粉购自广州荣粤化工原料有限公司,粒度为8000目。
所述一种高韧性耐高温新型高分子材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯置于混合机中,混合30min后,加入其它原料后搅拌30min,得到充分混合的混合物;
(2)将步骤(1)所述混合物置于平行双螺杆挤出机中,经过拉条、冷却、切粒、干燥,即得所述高韧性耐高温新型高分子材料。
其中,步骤(2)所述平行双螺杆挤出机的温度为180℃,平行双螺杆挤出机螺杆的长径比为36,螺杆的转速为560r/min。
性能评价
(1)维卡软化点测试
将实施例1-5、对比例1-2制备得到的高韧性耐高温新型高分子材料制成厚度为5mm,边长为10mm的正方形,按照GB/T1633-2000《热塑性塑料维卡软化温度(VST)的测试》的方法测定产品的维卡软化点,测得数据见表1;
(2)熔融指数测试
将实施例1-5、对比例1-2制备得到的高韧性耐高温新型高分子材料按照GB/T19466.1-2004《塑料差示扫描量热法(DCS)》的方法测定产品在190℃、2.16kg的熔融指数,测得数据见表1;
(3)拉伸性能测试
将实施例1-5、对比例1-2制备得到的高韧性耐高温新型高分子材料制成哑铃型样品,按照GB/T1040《塑料拉伸性能的测定》的方法测定产品的拉伸强度和断裂伸长率,测得数据见表1,
其中,拉伸速率为50mm/min;
(4)弯曲性能测试
将实施例1-5、对比例1-2制备得到的高韧性耐高温新型高分子材料制备为80mm×10mm×4mm的样品按照GB/T9341《塑料弯曲性能的测试》的方法测定产品的弯曲强度和弯曲模量,测得数据见表1;
(5)缺口冲击强度测试
将实施例1-5、对比例1-2制备得到的高韧性耐高温新型高分子材料按照GB/T1043.1-2008《塑料简支梁冲击性能的测定》的方法(4J摆锤)测定产品的缺口冲击强度,测得数据见表1。
表1 高韧性耐高温新型高分子材料性能测试结果
Claims (10)
1.一种高韧性耐高温新型高分子材料,其特征在于,按重量份计,制备原料包括以下组分:可降解高分子聚合物70-120份,液体环保型结晶度调节剂0.1-2份,界面乳化剂0.2-5份,分散度改性剂0.1-0.5份,功能助剂0.2-5份,补强剂2-20份。
2.根据权利要求1所述新型高分子材料,其特征在于,所述液体环保型结晶度调节剂包括环氧大豆油、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、苯甲酸乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、蔗糖八乙酸酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛脂、偏苯三甲酸三辛酯中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述新型高分子材料,其特征在于,所述液体环保型结晶度调节剂为环氧大豆油。
4.根据权利要求1所述新型高分子材料,其特征在于,所述界面乳化剂包括乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物、硬脂酸聚氧乙烯醚中的至少一种。
5.根据权利要求4所述新型高分子材料,其特征在于,所述马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物的马来酸酐接枝率为1-2%,硬脂酸聚氧乙烯醚的皂化值为40-60mgKOH/g。
6.根据权利要求1所述新型高分子材料,其特征在于,所述分散度改性剂包括酰胺类化合物、脂肪酸类化合物、酯类化合物、硅油、脂肪酸盐类化合物、石蜡、聚乙烯蜡、硅酮中的至少一种。
7.根据权利要求6所述新型高分子材料,其特征在于,所述聚乙烯蜡的平均分子量为1000-4000。
8.根据权利要求1所述新型高分子材料,其特征在于,所述功能助剂包括癸二酸二苯甲酰肼、二苄叉山梨醇、甲撑双(2,4-二特丁基苯氧基)磷酸钠、碳酸钙、纳米氧化钙、纳米滑石粉、纳米云母粉、纳米高岭土中的至少一种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述新型高分子材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将可降解高分子聚合物、液体环保型结晶度调节剂置于混合机中,混合20-40min后,加入界面乳化剂,分散度改性剂,功能助剂,补强剂后搅拌5-30min,得到充分混合的混合物;
(2)将步骤(1)所述混合物置于平行双螺杆挤出机中,经过拉条、冷却、切粒、干燥,即得所述高韧性耐高温新型高分子材料。
10.一种如权利要求1-8任一项所述新型高分子材料的应用,其特征在于,所述应用为用于包括热饮在内的各类饮品用吸管领域以及耐热饭盒的制备领域。
Priority Applications (1)
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