CN117866414B - 一种高生物基tpu复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及热塑性聚氨酯相关技术领，尤其涉及一种高生物基TPU复合材料及其制备方法。一种高生物基TPU复合材料，按质量份数计，制备原料包括：热塑性聚氨酯80‑85份、聚乳酸18‑20份、可塑性淀粉25‑28份、改性生物质基多孔材料10‑12份、增塑剂0.5‑0.8份、偶联剂2‑3份、生物降解促进剂0.3‑0.5份、抗氧化剂0.3‑0.5份。本申请的高生物基TPU复合材料具有优异的力学性能、硬度、耐磨性和快速降解性能，同时添加的可塑性淀粉和改性生物质基多孔材料增强了材料的硬度、耐磨性、生物降解性能和相容性。这些优点使得该材料具备广泛应用前景，能够满足可持续发展的要求。
Description
技术领域
本申请涉及热塑性聚氨酯相关技术领，尤其涉及一种高生物基TPU复合材料及其制备方法。
背景技术
生物基TPU在许多领域都有广泛应用，包括鞋底材料、服装、运动器材、医疗器械、包装材料等。其环保性和可持续性特点符合现代社会对绿色材料和可持续发展的需求。传统的生物基TPU材料在强度、硬度和耐磨性方面存在一定的缺陷，不适用于对材料性能要求较高的领域。
因此，需要开发一种具有综合性能优异、硬度高、耐磨性好和可快速降解的高生物基TPU复合材料以满足市场需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本申请提供了一种高生物基TPU复合材料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种高生物基TPU复合材料，采用如下技术方案：
一种高生物基TPU复合材料，按质量份数计，制备原料包括：热塑性聚氨酯80-85份、聚乳酸18-20份、可塑性淀粉25-28份、改性生物质基多孔材料10-12份、增塑剂0.5-0.8份、偶联剂2-3份、生物降解促进剂0.3-0.5份、抗氧化剂0.3-0.5份，其中，所述改性生物质基多孔材料是由天然竹子依次经预碳化、活化和碳化处理后，最后经乙烯基三氯硅烷改性，得到的硅烷改性多孔碳材料，所述改性生物质基多孔材料中乙烯基三氯硅烷的质量含量为0.2-0.3％。
通过采用上述技术方案，热塑性聚氨酯(TPU)：TPU是本复合材料的主要基体材料，负责提供复合材料的力学性能和耐磨性。TPU具有较高的强度和硬度，并具有良好的耐磨性能，能够增强材料的使用寿命。聚乳酸(PLA)：PLA是一种可降解材料，能够在生物环境中被微生物降解，最终分解为二氧化碳和水。在复合材料中，PLA的添加可以进一步提高材料的生物降解性能。可塑性淀粉：可塑性淀粉是一种具有良好可塑性的淀粉材料，通过添加可塑性淀粉，可增强复合材料的硬度和耐磨性。改性生物质基多孔材料：改性的生物质基多孔材料由经过预碳化、活化、碳化和乙烯基三氯硅烷改性的竹子制备而成。该材料在复合材料中的加入可以提高材料的硬度、耐磨性和生物降解性能。增塑剂：增塑剂用于调节复合材料的可塑性和柔软性，以提高材料的加工性能。偶联剂：偶联剂用于增加TPU与其他组分之间的相容性，以提高复合材料的综合性能。生物降解促进剂：生物降解促进剂用于加速复合材料的生物降解速度，使其更快地被微生物降解。抗氧化剂：抗氧化剂用于防止复合材料在使用过程中受到氧化损伤，延长材料的使用寿命。总的来说，本申请中各组分协同作用提高复合材料的力学性能、硬度和耐磨性，增强材料的生物降解性能，并改善材料的相容性和稳定性。通过合理控制每种组分的质量份数，制备得到的复合材料具有优异的综合性能和可持续发展特性。
优选的，所述热塑性聚氨酯的制备方法为：包括以下步骤：
S21、按照质量份数，将25份4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯放置于71℃烘箱中进行熔融，待完全熔融后将其加入A组分物料罐，启动A组分物料罐搅拌以及加热器，保持温度在71℃，循环抽真空-充氮气操作3次，等待反应；
S22、按照质量份数，将266份聚碳酸亚丙酯多元醇(PPC，Mn＝2660)和9份1，4-丁二醇，并在120℃下真空脱水4h，脱水结束后将碳酸亚丙酯多元醇和1，4-丁二醇的混合液加入B组分物料罐，同样保持温度在70℃，循环抽真空-充氮气操作3次，等待反应；
S23、设定A和B组分流量比1:1，打开混合头开关，启动双螺杆反应挤出机，启动A和B组分计量泵，确保流量平稳，进行反应挤出；待挤出产品形态稳定以后，引导从挤出头挤出的条状产品进入冷却水槽，充分冷却后进入干燥机干燥，最后牵引条状产品进入造粒机造粒，制得TPU弹性热塑性聚氨酯粒料。
通过采用上述技术方案，本申请制备的热塑性聚氨酯TPU是由二氧化碳基聚碳酸亚丙酯多元醇PPC、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI经1，4-丁二醇扩链剂扩链后的产物，其中PPC是江苏中科金龙化工股份有限公司以二氧化碳/环氧化物通过调节共聚制备的，具有优良的生物降解性能。
优选的，所述可塑性淀粉由玉米淀粉和柠檬酸三丁酯以质量份数比100:3-4混合制成。
通过采用上述技术方案，添加可塑性淀粉可以增强TPU复合材料的硬度、耐磨性、生物降解性能和相容性。
优选的，所述增塑剂由柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸酯以质量份数比8:1组成。
优选的，所述偶联剂由乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以质量份数比2:1-5:2-4组成。
通过采用上述技术方案，偶联剂由乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷组成，它们在高生物基TPU复合材料中起到以下作用：促进原料之间的化学反应，增强复合材料的力学性能和稳定性。增强复合材料的附着性，使其更好地固定在一起，此外，偶联剂与改性生物质基多孔材料中的乙烯基三氯硅烷发生化学反应，进一步改善多孔材料的性能和相容性。综上所述，偶联剂在高生物基TPU复合材料中起到促进反应、增强性能、提高耐热性和耐候性、增强附着性、改善耐磨性和耐化学品腐蚀性的作用，并与改性生物质基多孔材料发生反应，提高材料的相容性。
优选的，所述生物降解促进剂为草酸或柠檬酸中的一种或者二种。
优选的，所述生物降解促进剂由草酸和柠檬酸以质量份数3:1组成。
通过采用上述技术方案，所述生物降解促进剂由草酸和柠檬酸以质量份数3:1组成，提高材料的生物降解速度：生物降解促进剂可以加速复合材料中的微生物降解过程，使材料能够更快地被自然界中的微生物完全降解，生物降解促进剂在材料降解过程中不会产生有害物质，可以最终完全分解为无害的二氧化碳和水，对环境没有污染。
优选的，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168以质量份数比5:1-2组成。
第二方面，本申请提供一种高生物基TPU复合材料的制备方法，采用如下的技术方案：
作为一个总的技术构思，本申请还提供上述一种高生物基TPU复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S91、按质量份数，将热塑性聚氨酯、聚乳酸和抗氧化剂在60℃下干燥5h后，混合均匀，再加入密炼机中熔融共混，然后升温125℃进行混炼10-15分钟，将密炼后混合均匀的物料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒并干燥，得到TPU/PLA共混料；
S92、将得到的TPU/PLA共混料、可塑性淀粉、改性生物质基多孔材料、增塑剂、偶联剂和生物降解促进剂混合均匀，再加入密炼机中熔融共混，然后升温125℃进行混炼10-15分钟，将密炼后混合均匀的物料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒并干燥，得到高生物基TPU复合材料。
优选的，在步骤S91中,所述双螺杆挤出机挤出温度为150-170℃，螺杆长径比为55∶1，螺杆转速为200-260rpm；在步骤S92中,所述双螺杆挤出机挤出温度为160℃-180℃，螺杆长径比为55∶1，螺杆转速为200-260rpm。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.优异的力学性能和硬度：特定重量份数的热塑性聚氨酯和聚乳酸等可降解材料制备的高生物基TPU复合材料在力学性能方面具有优异表现，具有较高的硬度和较好的耐磨性，可满足不同应用领域对材料强度和耐久性的要求。
2.快速降解性能：本复合材料的生物降解性能优良，使用后能够在自然界中被微生物快速降解。这样可以减少对环境的污染和负担，符合可持续发展的要求。
3.增强材料的硬度、耐磨性和相容性：添加可塑性淀粉和改性生物质基多孔材料可以增强TPU复合材料的硬度和耐磨性，使其更适用于一些对材料强度和耐久性要求较高的领域。同时，这些材料的添加还可以提高复合材料的相容性，减少不同组分间的相分离现象，增加材料的结构稳定性。
4.优良的生物降解性能：热塑性聚氨酯TPU和聚乳酸PLA作为可降解材料具有优良的生物降解性能，可以被自然界中的微生物完全降解，最终生成无害的二氧化碳和水，不会对环境造成污染。
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品,聚碳酸亚丙酯二元醇(PPC，Mn＝2 660)，购自江苏中科金龙化工有限公司；抗氧剂1010和抗氧剂168均购自广州市贤人汇国际贸易有限公司。
制备例1热塑性聚氨酯的制备
热塑性聚氨酯的制备方法为：包括以下步骤：
S21、按照质量份数，将25kg4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯放置于71℃烘箱中进行熔融，待完全熔融后将其加入A组分物料罐，启动A组分物料罐搅拌以及加热器，保持温度在71℃，循环抽真空-充氮气操作3次，等待反应；
S22、按照质量份数，将266kg聚碳酸亚丙酯多元醇(PPC，Mn＝2660)和9kg1，4-丁二醇，并在120℃下真空脱水4h，脱水结束后将碳酸亚丙酯多元醇和1，4-丁二醇的混合液加入B组分物料罐，同样保持温度在70℃，循环抽真空-充氮气操作3次，等待反应；
S23、设定A和B组分流量比1:1，打开混合头开关，启动双螺杆反应挤出机，启动A和B组分计量泵，确保流量平稳，进行反应挤出；待挤出产品形态稳定以后，引导从挤出头挤出的条状产品进入冷却水槽，充分冷却后进入干燥机干燥，最后牵引条状产品进入造粒机造粒，制得TPU弹性热塑性聚氨酯粒料。
实施例1
一种高生物基TPU复合材料，按质量份数计，制备原料包括：热塑性聚氨酯80kg、聚乳酸18kg、可塑性淀粉25kg、改性生物质基多孔材料10kg、增塑剂0.5kg、偶联剂2kg、草酸0.3kg、抗氧化剂0.3kg，其中，所述改性生物质基多孔材料是由天然竹子依次经预碳化、活化和碳化处理后，最后经乙烯基三氯硅烷改性，得到的硅烷改性多孔碳材料，所述改性生物质基多孔材料中乙烯基三氯硅烷的质量含量为0.2％，所述可塑性淀粉由玉米淀粉和柠檬酸三丁酯以质量份数比100:3混合制成，所述增塑剂由柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸酯以质量份数比8:1组成，所述偶联剂由乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以质量份数比2:1:2组成，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168以质量份数比5:1组成。
上述一种高生物基TPU复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S91、按质量份数，将热塑性聚氨酯、聚乳酸和抗氧化剂在60℃下干燥5h后，混合均匀，再加入密炼机中熔融共混，然后升温125℃进行混炼10分钟，将密炼后混合均匀的物料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒并干燥，得到TPU/PLA共混料，所述双螺杆挤出机挤出温度为150℃，螺杆长径比为55∶1，螺杆转速为200rpm；
S92、将得到的TPU/PLA共混料、可塑性淀粉、改性生物质基多孔材料、增塑剂、偶联剂和草酸进剂混合均匀，再加入密炼机中熔融共混，然后升温125℃进行混炼15分钟，将密炼后混合均匀的物料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒并干燥，得到高生物基TPU复合材料；所述双螺杆挤出机挤出温度为160℃，螺杆长径比为55∶1，螺杆转速为200rpm。
实施例2
一种高生物基TPU复合材料，按质量份数计，制备原料包括：热塑性聚氨酯85kg、聚乳酸20kg、可塑性淀粉28kg、改性生物质基多孔材料12kg、增塑剂0.8kg、偶联剂3kg、柠檬酸0.5kg、抗氧化剂0.5kg，其中，所述改性生物质基多孔材料是由天然竹子依次经预碳化、活化和碳化处理后，最后经乙烯基三氯硅烷改性，得到的硅烷改性多孔碳材料，所述改性生物质基多孔材料中乙烯基三氯硅烷的质量含量为0.3％，所述可塑性淀粉由玉米淀粉和柠檬酸三丁酯以质量份数比100:4混合制成，所述增塑剂由柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸酯以质量份数比8:1组成，所述偶联剂由乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以质量份数比2:5:4组成，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168以质量份数比5:2组成。
上述一种高生物基TPU复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S91、按质量份数，将热塑性聚氨酯、聚乳酸和抗氧化剂在60℃下干燥5h后，混合均匀，再加入密炼机中熔融共混，然后升温125℃进行混炼15分钟，将密炼后混合均匀的物料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒并干燥，得到TPU/PLA共混料，所述双螺杆挤出机挤出温度为170℃，螺杆长径比为55∶1，螺杆转速为260rpm；
S92、将得到的TPU/PLA共混料、可塑性淀粉、改性生物质基多孔材料、增塑剂、偶联剂和柠檬酸进剂混合均匀，再加入密炼机中熔融共混，然后升温125℃进行混炼10分钟，将密炼后混合均匀的物料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒并干燥，得到高生物基TPU复合材料；所述双螺杆挤出机挤出温度为180℃，螺杆长径比为55∶1，螺杆转速为260rpm。
实施例3
一种高生物基TPU复合材料，按质量份数计，制备原料包括：热塑性聚氨酯83kg、聚乳酸19kg、可塑性淀粉27kg、改性生物质基多孔材料11kg、增塑剂0.6kg、偶联剂2.5kg、生物降解促进剂0.4kg、抗氧化剂0.4kg，其中，所述改性生物质基多孔材料是由天然竹子依次经预碳化、活化和碳化处理后，最后经乙烯基三氯硅烷改性，得到的硅烷改性多孔碳材料，所述改性生物质基多孔材料中乙烯基三氯硅烷的质量含量为0.25％，所述可塑性淀粉由玉米淀粉和柠檬酸三丁酯以质量份数比100:3.5混合制成，所述增塑剂由柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸酯以质量份数比8:1组成，所述偶联剂由乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以质量份数比2:3:3组成，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168以质量份数比5:1.5组成，所述生物降解促进剂由草酸和柠檬酸以质量份数3:1组成。
上述一种高生物基TPU复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S91、按质量份数，将热塑性聚氨酯、聚乳酸和抗氧化剂在60℃下干燥5h后，混合均匀，再加入密炼机中熔融共混，然后升温125℃进行混炼13分钟，将密炼后混合均匀的物料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒并干燥，得到TPU/PLA共混料，所述双螺杆挤出机挤出温度为160℃，螺杆长径比为55∶1，螺杆转速为230rpm；
S92、将得到的TPU/PLA共混料、可塑性淀粉、改性生物质基多孔材料、增塑剂、偶联剂和生物降解促进剂进剂混合均匀，再加入密炼机中熔融共混，然后升温125℃进行混炼13分钟，将密炼后混合均匀的物料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒并干燥，得到高生物基TPU复合材料；所述双螺杆挤出机挤出温度为170℃，螺杆长径比为55∶1，螺杆转速为230rpm。
实施例4
与实施例3相同，不同之处在于，采用等量的邻苯二甲酸酯代替增塑剂，所述增塑剂由柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸酯以质量份数比8:1组成。
实施例5
与实施例3相同，不同之处在于，采用等量的柠檬酸三丁酯代替增塑剂，所述增塑剂由柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸酯以质量份数比8:1组成。
实施例6
与实施例3相同，不同之处在于，采用等量的乙烯基三氯硅烷代替偶联剂，所述偶联剂由乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以质量份数比2:3:3组成。
实施例7
与实施例3相同，不同之处在于，采用等量的γ-氯丙基三氯硅烷代替偶联剂，所述偶联剂由乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以质量份数比2:3:3组成。
实施例8
与实施例3相同，不同之处在于，采用等量的乙烯基三乙氧基硅烷代替偶联剂，所述偶联剂由乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以质量份数比2:3:3组成。
对比例1
与实施例3相同，不同之处在于：采用等量的玉米淀粉代替可塑性淀粉。
对比例2
与实施例3相同，不同之处在于：采用等量的改性生物质基多孔材料代替硅烷改性多孔碳材料。即所述改性生物质基多孔材料是由天然竹子依次经预碳化、活化和碳化处理后，没有经过乙烯基三氯硅烷改性。
性能检测试验
分别对实施例1-实施例8和对比例1-对比例2制备的高生物基TPU复合材料进行取样，并注塑为测试条，进行测试，测试结果如表1所示；
拉伸强度和断裂伸长率：按照GB/T528-2009标准在万能材料测试仪上进行测试；
生物降解：将尺寸为5cm×5cm×2mm的高生物基TPU复合材料样片干燥至恒重，称量记录降解前试样的质量，然后将不同编号的样片埋于深约10cm的土壤环境中，1个月、3个月后取出样品，分别用蒸馏水、乙醇冲洗样品表面，然后干燥至恒重，称量并记录降解样品质量。重复上述步骤，记录样片的质量变化，并计算质量损失率作为生物降解率；
硬度测试：选用邵尔A硬度计按照国标GB/T 531-2009测试硬度；
耐磨性能：根据《ISO4649硫化橡胶或热塑性橡胶耐磨性能的测定》的规定进行测试。
表1性能测试
从表1可知，实施例1-实施例3制得高生物基TPU复合材料具有优异的硬度、耐磨性能和生物降解率,且其力学性能也在一个合适的范围内，拉伸强度≥51.6MPa、断裂伸长率≥418％、邵氏硬度≥51HA、3个月后，生物降解为97.8％以上，磨损量为26-34mm3，综合性能优异且耐磨性优异。
从表1可看出，实施例3与实施例4-实施例5的性能对比分析可知，采用增塑剂由柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸酯以质量份数比8:1组成，利用它们之间的协同作用，提升高生物基TPU复合材料的综合性能。
从表1可看出，实施例3与实施例6-实施例8的性能对比分析可知，采用偶联剂由乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以质量份数比2:3:3组成，利用它们之间的协同作用，进一步提升高生物基TPU复合材料的综合性能。
从表1可看出，实施例3与对比例1对比分析可知，采用可塑性淀粉具有更好的相容性，可以更好地与其他原料相溶，增强体系的稳定性，提高薄膜的耐水性和透气性能。
从表1可看出，实施例3与对比例2对比分析可知，改性的生物质基多孔材料由经过预碳化、活化、碳化和乙烯基三氯硅烷改性的竹子制备而成。该材料在复合材料中的加入可以提高材料的硬度、耐磨性和生物降解性能。
以上实施例仅用以解释说明本申请的技术方案而非对其限制，尽管上述实施例对本申请进行了具体的说明，相关技术人员应当理解，依然可对本申请的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本申请精神和范围的任何修改和等同替换，其均应涵盖在本申请的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种高生物基TPU复合材料，其特征在于，按质量份数计，制备原料包括：热塑性聚氨酯80-85份、聚乳酸18-20份、可塑性淀粉25-28份、改性生物质基多孔材料10-12份、增塑剂0.5-0.8份、偶联剂2-3份、生物降解促进剂0.3-0.5份、抗氧化剂0.3-0.5份，其中，所述改性生物质基多孔材料是由天然竹子依次经预碳化、活化和碳化处理后，最后经乙烯基三氯硅烷改性，得到的硅烷改性多孔碳材料，所述改性生物质基多孔材料中乙烯基三氯硅烷的质量含量为0.2-0.3％；
所述偶联剂由乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以质量份数比2:1-5:2-4组成；
所述可塑性淀粉由玉米淀粉和柠檬酸三丁酯以质量份数比100:3-4混合制成。
2.根据权利要求1所述一种高生物基TPU复合材料，其特征在于，所述热塑性聚氨酯的制备方法为：包括以下步骤：
S21、按照质量份数，将25份4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯放置于71℃烘箱中进行熔融，待完全熔融后将其加入A组分物料罐，启动A组分物料罐搅拌以及加热器，保持温度在71℃，循环抽真空-充氮气操作3次，等待反应；
S22、按照质量份数，将266份聚碳酸亚丙酯多元醇和9份1，4-丁二醇，并在120℃下真空脱水4h，脱水结束后将碳酸亚丙酯多元醇和1，4-丁二醇的混合液加入B组分物料罐，同样保持温度在70℃，循环抽真空-充氮气操作3次，等待反应；
S23、设定A和B组分流量比1:1，打开混合头开关，启动双螺杆反应挤出机，启动A和B组分计量泵，确保流量平稳，进行反应挤出；待挤出产品形态稳定以后，引导从挤出头挤出的条状产品进入冷却水槽，充分冷却后进入干燥机干燥，最后牵引条状产品进入造粒机造粒，制得TPU弹性热塑性聚氨酯粒料。
3.根据权利要求1所述一种高生物基TPU复合材料，其特征在于，所述增塑剂由柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸酯以质量份数比8:1组成。
4.根据权利要求1所述一种高生物基TPU复合材料，其特征在于，所述生物降解促进剂为草酸或柠檬酸中的一种或者二种。
5.根据权利要求4所述一种高生物基TPU复合材料，其特征在于，所述生物降解促进剂由草酸和柠檬酸以质量份数3:1组成。
6.根据权利要求1所述一种高生物基TPU复合材料，其特征在于，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168以质量份数比5:1-2组成。
7.一种如权利要求1-6任一所述的一种高生物基TPU复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S91、按质量份数，将热塑性聚氨酯、聚乳酸和抗氧化剂在60℃下干燥5h后，混合均匀，再加入密炼机中熔融共混，然后升温125℃进行混炼10-15分钟，将密炼后混合均匀的物料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒并干燥，得到TPU/PLA共混料；
S92、将得到的TPU/PLA共混料、可塑性淀粉、改性生物质基多孔材料、增塑剂、偶联剂和生物降解促进剂混合均匀，再加入密炼机中熔融共混，然后升温125℃进行混炼10-15分钟，将密炼后混合均匀的物料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒并干燥，得到高生物基TPU复合材料。
8.根据权利要求7所述一种高生物基TPU复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S91中,所述双螺杆挤出机挤出温度为150-170℃，螺杆长径比为55∶1，螺杆转速为200-260rpm；在步骤S92中,所述双螺杆挤出机挤出温度为160℃-180℃，螺杆长径比为55∶1，螺杆转速为200-260rpm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202410037486.XA CN117866414B (zh) | 2024-01-10 | 一种高生物基tpu复合材料及其制备方法 |
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| CN117866414A CN117866414A (zh) | 2024-04-12 |
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| CN105671679A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-15 | 温州泓呈祥科技有限公司 | 一种高导湿保暖纤维 |
| CN107522840A (zh) * | 2017-09-28 | 2017-12-29 | 国际竹藤中心 | 一种生物基多孔碳增强改性聚氨酯复合材料 |
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