CN104497508A - 一种用于婴儿浴盆的pla复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将纳米凹凸棒土、纳米云母粉加入高速搅拌机搅拌10分钟，将硅烷偶联剂溶于乙醇后以喷雾形式加入高速搅拌机，搅拌30分钟后出料，干燥后得到改性纳米粉；(2)将PLA、抗氧剂、增韧剂、交联剂、润滑剂放入干燥箱中干燥，干燥后与步骤(1)得到的改性纳米粉一起加入高速混合机中混合均匀，得到混合料；(3)将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到粒料；(4)将步骤(3)得到的粒料放入干燥箱中干燥，得到用于婴儿浴盆的PLA复合材料。本发明制备出的材料具有很好的韧性、抗冲击性、热稳定性，而且对环境友好，适于制造婴儿浴盆。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法。
背景技术：
PLA是生物降解塑料聚乳酸的英文简写，全写为：polylacticacid，也称为聚丙交酯(polylactide)，属于聚酯。PLA是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，主要以玉米、木薯等为原料，原料来源充分而且可以再生，生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色环保高分子材料。PLA材料的生物相容性、光泽度、透明性、手感较好，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此可被用于制造婴儿用品，但其韧性、耐冲击性能较差，热稳定性不佳，因此不适于制造婴儿浴盆。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，制备出的材料具有很好的韧性、抗冲击性、热稳定性，而且对环境友好，适于制造婴儿浴盆。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米凹凸棒土、纳米云母粉加入高速搅拌机搅拌10分钟，将硅烷偶联剂溶于乙醇后以喷雾形式加入高速搅拌机，搅拌30分钟后出料，干燥后得到改性纳米粉；
(2)将PLA、抗氧剂、增韧剂、交联剂、润滑剂放入干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为8小时，干燥后与步骤(1)得到的改性纳米粉一起加入高速混合机中混合均匀，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，各段温度分别为100℃、110℃、120℃、120℃、140℃，转速为150rpm，得到粒料；
(4)将步骤(3)得到的粒料放入干燥箱中干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为4小时，得到用于婴儿浴盆的PLA复合材料。
优选地，本发明所述纳米凹凸棒土、纳米云母粉、PLA、抗氧剂、增韧剂、交联剂、润滑剂的重量份数分别为2～5份、2～5份、70～85份、0.2～1份、5～10份、3～8份、0.2～2份。
优选地，本发明所述抗氧剂为抗氧剂1010。
优选地，本发明所述增韧剂为三羟甲基丙烷。
优选地，本发明所述交联剂为马来酸酐。
优选地，本发明所述润滑剂为硬脂酸。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)纳米凹凸棒土具有层链状结构，其耐热性、热稳定性、韧性较好，经过偶联剂表面改性后能均匀分散于PLA基体内，并通过交联剂与PLA基体充分交联，形成网状结构，使得PLA大分子链之间的滑移受到较大阻滞，加上纳米凹凸棒土自身交底的热导率，可有效阻隔热量，提高复合材料的耐热性、热稳定性；
(2)纳米云母粉具有片状结构，是热的不良导体，具有良好的热稳定性，其经过偶联剂表面改性后能很好地分散于PLA基体内，阻隔外界热量进入复合材料，提高复合材料的热稳定性、耐热性；
(3)当复合材料受到外力冲击时，作为刚性粒子的纳米凹凸棒土和纳米云母粉粒子可优先承载并吸收较多的冲击能，从而提高复合材料的韧性、抗冲击性。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将5重量份的纳米凹凸棒土、5重量份的纳米云母粉加入高速搅拌机搅拌10分钟，将硅烷偶联剂溶于乙醇后以喷雾形式加入高速搅拌机，搅拌30分钟后出料，干燥后得到改性纳米粉；
(2)将70重量份的PLA、1重量份的抗氧剂1010、9重量份的三羟甲基丙烷、8重量份的马来酸酐、2重量份的硬脂酸放入干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为8小时，干燥后与步骤(1)得到的改性纳米粉一起加入高速混合机中混合均匀，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，各段温度分别为100℃、110℃、120℃、120℃、140℃，转速为150rpm，得到粒料；
(4)将步骤(3)得到的粒料放入干燥箱中干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为4小时，得到用于婴儿浴盆的PLA复合材料。
实施例2
一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将2重量份的纳米凹凸棒土、2重量份的纳米云母粉加入高速搅拌机搅拌10分钟，将硅烷偶联剂溶于乙醇后以喷雾形式加入高速搅拌机，搅拌30分钟后出料，干燥后得到改性纳米粉；
(2)将85重量份的PLA、0.2重量份的抗氧剂1010、7.6重量份的三羟甲基丙烷、3重量份的马来酸酐、0.2重量份的硬脂酸放入干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为8小时，干燥后与步骤(1)得到的改性纳米粉一起加入高速混合机中混合均匀，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，各段温度分别为100℃、110℃、120℃、120℃、140℃，转速为150rpm，得到粒料；
(4)将步骤(3)得到的粒料放入干燥箱中干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为4小时，得到用于婴儿浴盆的PLA复合材料。
实施例3
一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将4重量份的纳米凹凸棒土、3重量份的纳米云母粉加入高速搅拌机搅拌10分钟，将硅烷偶联剂溶于乙醇后以喷雾形式加入高速搅拌机，搅拌30分钟后出料，干燥后得到改性纳米粉；
(2)将82重量份的PLA、0.5重量份的抗氧剂1010、5重量份的三羟甲基丙烷、5重量份的马来酸酐、0.5重量份的硬脂酸放入干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为8小时，干燥后与步骤(1)得到的改性纳米粉一起加入高速混合机中混合均匀，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，各段温度分别为100℃、110℃、120℃、120℃、140℃，转速为150rpm，得到粒料；
(4)将步骤(3)得到的粒料放入干燥箱中干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为4小时，得到用于婴儿浴盆的PLA复合材料。
实施例4
一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将3重量份的纳米凹凸棒土、4重量份的纳米云母粉加入高速搅拌机搅拌10分钟，将硅烷偶联剂溶于乙醇后以喷雾形式加入高速搅拌机，搅拌30分钟后出料，干燥后得到改性纳米粉；
(2)将76重量份的PLA、0.4重量份的抗氧剂1010、10重量份的三羟甲基丙烷、6重量份的马来酸酐、0.6重量份的硬脂酸放入干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为8小时，干燥后与步骤(1)得到的改性纳米粉一起加入高速混合机中混合均匀，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，各段温度分别为100℃、110℃、120℃、120℃、140℃，转速为150rpm，得到粒料；
(4)将步骤(3)得到的粒料放入干燥箱中干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为4小时，得到用于婴儿浴盆的PLA复合材料。
实施例5
一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将2.5重量份的纳米凹凸棒土、4.5重量份的纳米云母粉加入高速搅拌机搅拌10分钟，将硅烷偶联剂溶于乙醇后以喷雾形式加入高速搅拌机，搅拌30分钟后出料，干燥后得到改性纳米粉；
(2)将79重量份的PLA、1重量份的抗氧剂1010、8重量份的三羟甲基丙烷、4重量份的马来酸酐、1重量份的硬脂酸放入干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为8小时，干燥后与步骤(1)得到的改性纳米粉一起加入高速混合机中混合均匀，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，各段温度分别为100℃、110℃、120℃、120℃、140℃，转速为150rpm，得到粒料；
(4)将步骤(3)得到的粒料放入干燥箱中干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为4小时，得到用于婴儿浴盆的PLA复合材料。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将纳米凹凸棒土、纳米云母粉加入高速搅拌机搅拌10分钟，将硅烷偶联剂溶于乙醇后以喷雾形式加入高速搅拌机，搅拌30分钟后出料，干燥后得到改性纳米粉；
(2)将PLA、抗氧剂、增韧剂、交联剂、润滑剂放入干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为8小时，干燥后与步骤(1)得到的改性纳米粉一起加入高速混合机中混合均匀，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，各段温度分别为100℃、110℃、120℃、120℃、140℃，转速为150rpm，得到粒料；
(4)将步骤(3)得到的粒料放入干燥箱中干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为4小时，得到用于婴儿浴盆的PLA复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，其特征在于：所述纳米凹凸棒土、纳米云母粉、PLA、抗氧剂、增韧剂、交联剂、润滑剂的重量份数分别为2～5份、2～5份、70～85份、0.2～1份、5～10份、3～8份、0.2～2份。
3.根据权利要求1所述的一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010。
4.根据权利要求1所述的一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，其特征在于：所述增韧剂为三羟甲基丙烷。
5.根据权利要求1所述的一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，其特征在于：所述交联剂为马来酸酐。
6.根据权利要求1所述的一种用于婴儿浴盆的PLA复合材料的制备方法，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸。
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