CN117417608A - 可降解pvc木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可降解PVC木塑复合材料及其制备方法,涉及木塑复合材料的技术领域,包括PVC树脂80~100份、木粉20~30份、碳酸钙15~30份、聚乳酸15~20份、热塑性淀粉10~15份、二苄叉山梨醇0.2~0.4份、加工助剂5~10份、稳定剂5~10份、发泡剂1~6份、润滑剂1~4份、偶联剂1~2份;制备方法,具体为:S1.先将聚乳酸与热塑性淀粉熔炼混合;S2.再向混合体系中依次加入PVC树脂、木粉、碳酸钙,将加入料混合均匀;S3.再向其中加入二苄叉山梨醇,熔炼均匀;S4.向体系中加入发泡剂、稳定剂、偶联剂、加工助剂、润滑剂,将材料共混熔炼后挤出成型,制得成品。本发明体系材料之间具有良好的相容性,制备的PVC木塑复合材料具有优异的韧性(体现在冲击强度)、刚性(体现在拉伸强度)等力学性能。

Description

可降解PVC木塑复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及木塑复合材料的技术领域,具体涉及一种可降解PVC木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料,指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等,代替通常的树脂胶粘剂,与木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料,再经挤压、模压、注塑成型等塑料加工工艺,生产出板材或型材。木塑复合材料主要用于建材、家具、物流包装等行业。PVC木塑复合材料是木塑复合材料的主要类型,即聚氯乙烯(PVC)与植物纤维材料通过熔融共混加工而形成的一种复合材料,绿色环保,兼有木材和塑料的优良特性。
随着环境恶化及能源短缺问题日益突出,利用可再生天然资源材料开发新型复合材料成为复合材料研究的热点之一。虽然木粉、竹粉、秸秆粉等是可再生生物材料,但聚氯乙烯是难降解聚合物,也并非完全生物降解型复合材料。对于特定领域的PVC木塑复合材料,常常要求材料具有良好的生物可降解性,因此常在PVC木塑复合材料体系中加入聚乳酸,聚乳酸是优异的可降解材料,可以提升PVC木塑复合材料的可降解性,但是这也带来了新的问题。
一方面木粉表面存在很多羟基、具有很强的极性,而聚乳酸含有疏水性基团,二者难以相容,两相界面相容性差,另一方面聚乳酸属于线性半结晶型聚合物、支化低,长支链少、易发生分子链断裂的热氧化降解或水解,导致脆性高、熔体粘度和强度低,严重制约聚乳酸基PVC木塑复合材料的应用范围。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种可降解PVC木塑复合材料及其制备方法,解决了聚乳酸与无机填料相容性差、PVC木塑材料脆性大的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
可降解PVC木塑复合材料,包括PVC树脂80~100份、木粉20~30份、碳酸钙15~30份、聚乳酸15~20份、热塑性淀粉10~15份、二苄叉山梨醇0.2~0.4份、加工助剂5~10份、稳定剂5~10份、发泡剂1~6份、润滑剂1~4份、偶联剂1~2份。
优选地,所述聚乳酸为使用丙酸丁酯、聚丙二醇二缩水甘油醚改性的聚乳酸。
优选地,所述改性聚乳酸的具体制备方法为:
将分子量1.0×105的聚乳酸颗粒放置于鼓风干燥箱中烘干备用;
向聚丙二醇二缩水甘油醚中加入碳纳米管,于120℃~140℃下混合1~1.5h,使碳纳米管均匀嵌合于聚丙二醇二缩水甘油醚表面与内部结构中;
将丙酸丁酯溶解于聚乙二醇中,将嵌合有碳纳米管的聚丙二醇二缩水甘油醚加入聚乙二醇中,水浴加热至70~80℃并保温处理0.3~0.4h;
将聚乳酸颗粒与上述混合液共混,使得混合液附着在聚乳酸颗粒表面,再将产品放入搅拌机内进行充分搅拌,搅拌速度为800~1000r/min,使上述材料均匀分散在聚乳酸颗粒内部从而获得改性聚乳酸;
最后将改性聚乳酸投入螺杆中挤压,再进行破碎筛分,制得粒径均匀的改性聚乳酸颗粒备用。
优选地,所述聚乳酸、所述丙酸丁酯、所述聚丙二醇二缩水甘油醚、所述碳纳米管的添加质量比为100:(15~25):(10~20):(1~3)。
优选地,所述丙酸丁酯与所述聚乙二醇的添加质量比为1:(4~6)。
优选地,还包括双酚A型环氧树脂5~10份。
优选地,所述碳酸钙为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、复合碳酸钙中的一种或多种的混合物。
优选地,所述加工助剂优选为ACR201、ACR301、ACR401、ACR402中的一种或多种混合物;所述稳定剂优选为有机锡类稳定剂或钙锌稳定剂;所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢钙中的一种或两种的混合物;所述润滑剂优选为PE蜡或环氧大豆油;所述偶联剂优选为钛酸酯。
可降解PVC木塑复合材料的制备方法,具体为:
S1.先将聚乳酸与热塑性淀粉熔炼混合;
S2.再向混合体系中依次加入PVC树脂、木粉、碳酸钙,将加入料混合均匀;
S3.再向其中加入二苄叉山梨醇,熔炼均匀;
S4.向体系中加入发泡剂、稳定剂、偶联剂、加工助剂、润滑剂,将材料共混熔炼后挤出成型,制得成品。
优选地,所述步骤S1中的混炼时间为0.2~0.3h,熔炼温度为90~100℃;所述步骤S2中的混炼时间为0.1~0.2h,熔炼温度为140~150℃;所述步骤S3中的混炼时间为0.1~0.2h,熔炼温度为140~150℃;所述步骤S4的熔炼温度为:一段温度为140~150℃,二段温度为160~170℃,三段温度为130~140℃,螺杆参数为L/D=16~20,h3=0.07D,ε=1.6~2,L1=40%,L2=40%。
(三)有益效果
本发明提供了一种可降解PVC木塑复合材料及其制备方法。与现有技术相比,具备以下有益效果:
1、在PVC木塑复合材料体系中加入聚乳酸,以提升材料的生物可降解性能,再同时加入可塑性淀粉与二苄叉山梨醇,可塑性淀粉可以在体系起到增粘效果,弥补聚乳酸粘度低的不足,而二苄叉山梨醇在熔炼时加入,可以改善聚乳酸的表面能,提高其结晶效果,从而提升体系的相容性;
2、本发明在体系主料加入后再加入二苄叉山梨醇,二苄叉山梨醇的加入时机会影响增容效果,因此本发明的制备方法中各原料的添加顺序是特定的,会带来更优异的增容效果,且本发明制备方法简单易操作,适合大规模生产。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本申请实施例通过提供一种可降解PVC木塑复合材料及其制备方法,解决了聚乳酸与无机填料相容性差、发泡PVC木塑材料脆性大的问题,体系材料之间具有良好的相容性,制备的PVC木塑复合材料具有优异的韧性(体现在冲击强度)、刚性(体现在拉伸强度)等力学性能。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本发明所有原料均购自于合作厂家。
实施例1:
可降解PVC木塑复合材料,包括PVC树脂80份、木粉20份、重质碳酸钙15份、聚乳酸15份、热塑性淀粉10份、二苄叉山梨醇0.2份、ACR201 5份、有机锡类稳定剂5份、偶氮二甲酰胺1份、PE蜡1份、钛酸酯1份。
可降解PVC木塑复合材料的制备方法,具体为:
S1.先将聚乳酸与热塑性淀粉熔炼混合,混炼时间为0.2h,熔炼温度为90℃;
S2.再向混合体系中依次加入PVC树脂、木粉、重质碳酸钙,将加入料混合均匀,混炼时间为0.1h,熔炼温度为140℃;
S3.再向其中加入二苄叉山梨醇,熔炼均匀,混炼时间为0.1h,熔炼温度为140℃;
S4.向体系中加入ACR201、有机锡类稳定剂、偶氮二甲酰胺、PE蜡、钛酸酯,将材料共混熔炼后挤出成型,熔炼温度为:一段温度为140℃,二段温度为160℃,三段温度为130℃,螺杆参数为L/D=16,h3=0.07D,ε=1.6,L1=40%,L2=40%,制得成品。
实施例2:
可降解PVC木塑复合材料,包括PVC树脂90份、木粉25份、轻质碳酸钙25份、聚乳酸17份、热塑性淀粉12份、二苄叉山梨醇0.3份、ACR301 7份、钙锌稳定剂7份、碳酸氢钙4份、环氧大豆油3份、钛酸酯1.5份。
可降解PVC木塑复合材料的制备方法,具体为:
S1.先将聚乳酸与热塑性淀粉熔炼混合,混炼时间为0.25h,熔炼温度为100℃;
S2.再向混合体系中依次加入PVC树脂、木粉、轻质碳酸钙,将加入料混合均匀,混炼时间为0.15h,熔炼温度为145℃;
S3.再向其中加入二苄叉山梨醇,熔炼均匀,混炼时间为0.15h,熔炼温度为145℃;
S4.向体系中加入ACR301、钙锌稳定剂、碳酸氢钙、环氧大豆油、钛酸酯,将材料共混熔炼后挤出成型,熔炼温度为:一段温度为145℃,二段温度为165℃,三段温度为135℃,螺杆参数为L/D=18,h3=0.07D,ε=1.8,L1=40%,L2=40%,制得成品。
实施例3:
可降解PVC木塑复合材料,包括PVC树脂100份、木粉30份、轻质碳酸钙30份、聚乳酸20份、热塑性淀粉15份、二苄叉山梨醇0.4份、ACR401 10份、有机锡类稳定剂10份、偶氮二甲酰胺6份、环氧大豆油4份、钛酸酯2份。
可降解PVC木塑复合材料的制备方法,具体为:
S1.先将聚乳酸与热塑性淀粉熔炼混合,混炼时间为0.3h,熔炼温度为90℃;
S2.再向混合体系中依次加入PVC树脂、木粉、轻质碳酸钙,将加入料混合均匀,混炼时间为0.2h,熔炼温度为140℃;
S3.再向其中加入二苄叉山梨醇,熔炼均匀,混炼时间为0.2h,熔炼温度为140℃;
S4.向体系中加入ACR401、有机锡类稳定剂、偶氮二甲酰胺、环氧大豆油、钛酸酯,将材料共混熔炼后挤出成型,熔炼温度为:一段温度为150℃,二段温度为170℃,三段温度为140℃,螺杆参数为L/D=20,h3=0.07D,ε=2,L1=40%,L2=40%,制得成品。
实施例4:
与实施例2的区别之处在于:
聚乳酸使用改性聚乳酸。
改性聚乳酸的具体制备方法为:
将分子量1.0×105的聚乳酸颗粒放置于鼓风干燥箱中烘干备用;
向聚丙二醇二缩水甘油醚中加入碳纳米管,于120℃下混合1.5h,使碳纳米管均匀嵌合于聚丙二醇二缩水甘油醚表面与内部结构中;
将丙酸丁酯溶解于聚乙二醇中,丙酸丁酯与聚乙二醇的添加质量比为1:4,将嵌合有碳纳米管的聚丙二醇二缩水甘油醚加入聚乙二醇中,嵌合有碳纳米管的聚丙二醇二缩水甘油醚与聚乙二醇的添加质量比为0.7:4,水浴加热至70℃并保温处理0.4h;
将聚乳酸颗粒与上述混合液共混,使得混合液附着在聚乳酸颗粒表面,再将产品放入搅拌机内进行充分搅拌,搅拌速度为800r/min,使上述材料均匀分散在聚乳酸颗粒内部从而获得改性聚乳酸;
最后将改性聚乳酸投入螺杆中挤压,再进行破碎筛分,制得粒径均匀的改性聚乳酸颗粒备用。
聚乳酸、丙酸丁酯、聚丙二醇二缩水甘油醚、碳纳米管的添加质量比为100:15:10:1。
实施例5:
与实施例2的区别之处在于:
聚乳酸使用改性聚乳酸。
改性聚乳酸的具体制备方法为:
将分子量1.0×105的聚乳酸颗粒放置于鼓风干燥箱中烘干备用;
向聚丙二醇二缩水甘油醚中加入碳纳米管,于130℃下混合1.5h,使碳纳米管均匀嵌合于聚丙二醇二缩水甘油醚表面与内部结构中;
将丙酸丁酯溶解于聚乙二醇中,丙酸丁酯与聚乙二醇的添加质量比为1:5,将嵌合有碳纳米管的聚丙二醇二缩水甘油醚加入聚乙二醇中,嵌合有碳纳米管的聚丙二醇二缩水甘油醚与聚乙二醇的添加质量比为0.7:5,水浴加热至75℃并保温处理0.35h;
将聚乳酸颗粒与上述混合液共混,使得混合液附着在聚乳酸颗粒表面,再将产品放入搅拌机内进行充分搅拌,搅拌速度为900r/min,使上述材料均匀分散在聚乳酸颗粒内部从而获得改性聚乳酸;
最后将改性聚乳酸投入螺杆中挤压,再进行破碎筛分,制得粒径均匀的改性聚乳酸颗粒备用。
聚乳酸、丙酸丁酯、聚丙二醇二缩水甘油醚、碳纳米管的添加质量比为100:20:15:2。
实施例6:
与实施例2的区别之处在于:
聚乳酸使用改性聚乳酸。
改性聚乳酸的具体制备方法为:
将分子量1.0×105的聚乳酸颗粒放置于鼓风干燥箱中烘干备用;
向聚丙二醇二缩水甘油醚中加入碳纳米管,于140℃下混合1h,使碳纳米管均匀嵌合于聚丙二醇二缩水甘油醚表面与内部结构中;
将丙酸丁酯溶解于聚乙二醇中,丙酸丁酯与聚乙二醇的添加质量比为1:6,将嵌合有碳纳米管的聚丙二醇二缩水甘油醚加入聚乙二醇中,嵌合有碳纳米管的聚丙二醇二缩水甘油醚与聚乙二醇的添加质量比为0.7:6,水浴加热至80℃并保温处理0.4h;
将聚乳酸颗粒与上述混合液共混,使得混合液附着在聚乳酸颗粒表面,再将产品放入搅拌机内进行充分搅拌,搅拌速度为1000r/min,使上述材料均匀分散在聚乳酸颗粒内部从而获得改性聚乳酸;
最后将改性聚乳酸投入螺杆中挤压,再进行破碎筛分,制得粒径均匀的改性聚乳酸颗粒备用。
聚乳酸、丙酸丁酯、聚丙二醇二缩水甘油醚、碳纳米管的添加质量比为100:25:20:3。
实施例7:
与实施例5的区别之处在于:
聚乳酸、丙酸丁酯、聚丙二醇二缩水甘油醚、碳纳米管的添加质量比为100:30:22:3。
实施例8:
与实施例5的区别之处在于:
聚乳酸、丙酸丁酯、聚丙二醇二缩水甘油醚、碳纳米管的添加质量比为100:12:8:3。
实施例9:
与实施例5的区别之处在于:
PVC木塑复合材料还包括双酚A型环氧树脂7份。
对比例1:
与实施例2的区别之处在于:
体系中不添加可塑性淀粉。
对比例2:
与实施例2的区别之处在于:
体系中不添加二苄叉山梨醇。
对比例3:
与实施例2的区别之处在于:
体系中不添加可塑性淀粉与二苄叉山梨醇。
对比例4:
与实施例5的区别之处在于:改性聚乳酸的制备方法不同。
改性聚乳酸的制备方法为:
将分子量1.0×105的聚乳酸颗粒放置于鼓风干燥箱中烘干备用;
将丙酸丁酯溶解于聚乙二醇中,丙酸丁酯与聚乙二醇的添加质量比为1:5,水浴加热至75℃并保温处理0.35h;
将聚乳酸颗粒与上述溶液共混,使得溶液附着在聚乳酸颗粒表面,再将产品放入搅拌机内进行充分搅拌,搅拌速度为900r/min,使上述材料均匀分散在聚乳酸颗粒内部从而获得改性聚乳酸;
最后将改性聚乳酸投入螺杆中挤压,再进行破碎筛分,制得粒径均匀的改性聚乳酸颗粒备用。
聚乳酸、丙酸丁酯的添加质量比为100:20。
对比例5:
与实施例5的区别之处在于:改性聚乳酸的制备方法不同。
改性聚乳酸的具体制备方法为:
将分子量1.0×105的聚乳酸颗粒放置于鼓风干燥箱中烘干备用;
向聚丙二醇二缩水甘油醚中加入碳纳米管,于130℃下混合1.5h,使碳纳米管均匀嵌合于聚丙二醇二缩水甘油醚表面与内部结构中;
将嵌合有碳纳米管的聚丙二醇二缩水甘油醚加入聚乙二醇中,嵌合有碳纳米管的聚丙二醇二缩水甘油醚与聚乙二醇的添加质量比为0.7:5,水浴加热至75℃并保温处理0.35h;
将聚乳酸颗粒与上述混合液共混,使得混合液附着在聚乳酸颗粒表面,再将产品放入搅拌机内进行充分搅拌,搅拌速度为900r/min,使上述材料均匀分散在聚乳酸颗粒内部从而获得改性聚乳酸;
最后将改性聚乳酸投入螺杆中挤压,再进行破碎筛分,制得粒径均匀的改性聚乳酸颗粒备用。
聚乳酸、聚丙二醇二缩水甘油醚、碳纳米管的添加质量比为100:15:2。
对比例6:
与实施例5的区别之处在于:不使用碳纳米管对聚丙二醇二缩水甘油醚进一步改性。
改性聚乳酸的具体制备方法为:
将分子量1.0×105的聚乳酸颗粒放置于鼓风干燥箱中烘干备用;
将丙酸丁酯、聚丙二醇二缩水甘油醚溶解于聚乙二醇中,丙酸丁酯与聚乙二醇的添加质量比为1:5,聚丙二醇二缩水甘油醚与聚乙二醇的添加质量比为0.7:5,水浴加热至75℃并保温处理0.35h;
将聚乳酸颗粒与上述混合液共混,使得混合液附着在聚乳酸颗粒表面,再将产品放入搅拌机内进行充分搅拌,搅拌速度为900r/min,使上述材料均匀分散在聚乳酸颗粒内部从而获得改性聚乳酸;
最后将改性聚乳酸投入螺杆中挤压,再进行破碎筛分,制得粒径均匀的改性聚乳酸颗粒备用。
聚乳酸、丙酸丁酯、聚丙二醇二缩水甘油醚、碳纳米管的添加质量比为100:20:15:2。
实验数据与分析
对由实施例1-9、对比例1-5制备的PVC木塑复合材料进行取样,并对样品进行以下性能测试,检测材料的相容性(材料力学性能的提升可以间接证明材料的增容性;)
拉伸性能测试:按GB/T 1040.2-2006进行测试,哑铃形IA标准试样,拉伸速率20mm/min;
冲击性能测试:按GB/T 1043.1-2008进行测试,5.5J摆锤,A型缺口试样;
形貌分析:各试样通过液氮脆断获得截面,对样品断面进行喷金处理,观察断面形貌,若断面孔洞与颗粒的数量明显降低,颗粒尺寸显著减小,说明两相间界面减小,材料的相容性得到了提高。
表1-试样的力学性能检测数据
表2-试样的断面形貌分析
由表1与表2数据可知:
实施例1-3以及对比例1-3的数据说明,体系中添加可塑性淀粉与二苄叉山梨醇可显著提高聚乳酸在PVC木塑复合材料体系中的相容性;
实施例1-3、对比例4-6的数据说明,对聚乳酸进行合理改性后,可以显著提高聚乳酸在体系中的相容性,材料的力学性能也有显著提升;
实施例4-6、7-8的数据说明,聚乳酸改性材料聚乳酸、丙酸丁酯、聚丙二醇二缩水甘油醚、碳纳米管的添加质量比应该控制在合适的范围内,当添加量过多或过少时,改性聚乳酸在材料中的增容性能会开始下降;
实施例1-3、4-6以及实施例9的数据说明,双酚A型环氧树脂对体系有增容效果,这是因为双酚A型环氧树脂与聚丙二醇二缩水甘油醚以及丙酸丁酯具有良好的相容性,且三种组分协同还具有给体系增粘的作用,因此,会显著提高材料体系的相容性;
实施例4-6与对比例4-6的数据说明,改性聚乳酸的改性方式与改性原料会影响体系的增容性,若只使用丙酸丁酯或聚丙二醇二缩水甘油醚改性,聚乳酸的增容性会提升,但提升效果没有两者协同的效果明显。
综上所述,与现有技术相比,具备以下有益效果:
1、在PVC木塑复合材料体系中加入聚乳酸,以提升材料的生物可降解性能,再同时加入可塑性淀粉与二苄叉山梨醇,可塑性淀粉可以在体系起到增粘效果,弥补聚乳酸粘度低的不足,而二苄叉山梨醇在熔炼时加入,可以改善聚乳酸的表面能,提高其结晶效果,从而提升体系的相容性;
2、本发明在体系主料加入后再加入二苄叉山梨醇,二苄叉山梨醇的加入时机会影响增容效果,因此本发明的制备方法中各原料的添加顺序是特定的,会带来更优异的增容效果,且本发明制备方法简单易操作,适合大规模生产;
3、本发明的丙酸丁酯与聚丙二醇二缩水甘油醚用于为聚乳酸改性,丙酸丁酯有利于改善聚乳酸表面活性,聚丙二醇二缩水甘油醚中既含有亲水基团,又含有疏水基团,亲水基团可与体系中其他材料结合,疏水基团可与聚乳酸结合,一方面使得其与聚丙二醇二缩水甘油醚具有良好的相容性,另一方面提高聚乳酸与其他材料的结合性;
4、碳纳米管具有较大的长径比,在聚乳酸共混体系中更倾向于分散在黏度较小的组分中,即聚丙二醇二缩水甘油醚中,从而在聚丙二醇二缩水甘油醚中形成纳米网络结构,提高聚乳酸与聚丙二醇二缩水甘油醚的结合性,从而提高聚乳酸的增容性、拉伸强度、冲击强度等性能;
5、双酚A型环氧树脂与聚丙二醇二缩水甘油醚以及丙酸丁酯具有良好的相容性,且三种组分协同还具有给体系增粘的作用,因此,可以进一步提高材料体系的相容性。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种可降解PVC木塑复合材料,其特征在于,包括PVC树脂80~100份、木粉20~30份、碳酸钙15~30份、聚乳酸15~20份、热塑性淀粉10~15份、二苄叉山梨醇0.2~0.4份、加工助剂5~10份、稳定剂5~10份、发泡剂1~6份、润滑剂1~4份、偶联剂1~2份。
2.如权利要求1所述的可降解PVC木塑复合材料,其特征在于,所述聚乳酸为使用丙酸丁酯、聚丙二醇二缩水甘油醚改性的聚乳酸。
3.如权利要求2所述的可降解PVC木塑复合材料,其特征在于,所述改性聚乳酸的具体制备方法为:
将聚乳酸颗粒放置于鼓风干燥箱中烘干备用;
向聚丙二醇二缩水甘油醚中加入碳纳米管,于120℃~140℃下混合1~1.5h,使碳纳米管均匀嵌合于聚丙二醇二缩水甘油醚表面与内部结构中;
将丙酸丁酯溶解于聚乙二醇中,将嵌合有碳纳米管的聚丙二醇二缩水甘油醚加入聚乙二醇中,水浴加热至70~80℃并保温处理0.3~0.4h;
将聚乳酸颗粒与上述混合液共混,使得混合液附着在聚乳酸颗粒表面,再将产品放入搅拌机内进行充分搅拌,搅拌速度为800~1000r/min,使上述材料均匀分散在聚乳酸颗粒内部从而获得改性聚乳酸;
最后将改性聚乳酸投入螺杆中挤压,再进行破碎筛分,制得粒径均匀的改性聚乳酸颗粒备用。
4.如权利要求3所述的可降解PVC木塑复合材料,其特征在于,所述聚乳酸、所述丙酸丁酯、所述聚丙二醇二缩水甘油醚、所述碳纳米管的添加质量比为100:(15~25):(10~20):(1~3)。
5.如权利要求3所述的可降解PVC木塑复合材料,其特征在于,所述丙酸丁酯与所述聚乙二醇的添加质量比为1:(4~6)。
6.如权利要求1所述的可降解PVC木塑复合材料,其特征在于,还包括双酚A型环氧树脂5~10份。
7.如权利要求1所述的可降解PVC木塑复合材料,其特征在于,所述碳酸钙为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、复合碳酸钙中的一种或多种的混合物。
8.如权利要求1所述的可降解PVC木塑复合材料,其特征在于,所述加工助剂优选为ACR201、ACR301、ACR401、ACR402中的一种或多种混合物;所述稳定剂优选为有机锡类稳定剂或钙锌稳定剂;所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢钙中的一种或两种的混合物;所述润滑剂优选为PE蜡或环氧大豆油;所述偶联剂优选为钛酸酯。
9.可降解PVC木塑复合材料的制备方法,其特征在于,具体为:
S1.先将聚乳酸与热塑性淀粉熔炼混合;
S2.再向混合体系中依次加入PVC树脂、木粉、碳酸钙,将加入料混合均匀;
S3.再向其中加入二苄叉山梨醇,熔炼均匀;
S4.向体系中加入发泡剂、稳定剂、偶联剂、加工助剂、润滑剂,将材料共混熔炼后挤出成型,制得成品。
10.如权利要求9所述的可降解PVC木塑复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中的混炼时间为0.2~0.3h,熔炼温度为90~100℃;所述步骤S2中的混炼时间为0.1~0.2h,熔炼温度为140~150℃;所述步骤S3中的混炼时间为0.1~0.2h,熔炼温度为140~150℃;所述步骤S4的熔炼温度为:一段温度为140~150℃,二段温度为160~170℃,三段温度为130~140℃,螺杆参数为L/D=16~20,h3=0.07D,ε=1.6~2,L1=40%,L2=40%。
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