一種聚乳酸/蒙脫土納米復合材料的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種聚乳酸/蒙脫土納米復合材料的制備方法，具體按以下步驟實施：首先將聚乳酸、粘著劑和有機改性蒙脫土混合、擠出，制得母料；然后將聚乳酸和母料混合，并在相同條件下擠出，即制得聚乳酸/蒙脫土納米復合材料。采用本發明專利技術制備聚乳酸/蒙脫土納米復合材料，有機改性蒙脫土在聚乳酸中分散均勻，相容性良好，結合力強，制得的聚乳酸/蒙脫土納米復合材料為片層剝離型材料，較其他方法制得的產品，其各項性能都得到顯著提高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于納米復合材料制備
，涉及。
技術介紹
納米粒子具有獨特的納米效應，但納米效應是一把雙刃劍，它的不利之處在于容易使納米粒子之間發生自發團聚(熱力學不穩定性)，團聚的納米粒子會使材料出現應力集中區域，嚴重影響材料的某些性能；如果聚乳酸分子不能插層到堆疊的片層、或者片層不能將單個片層剝離，則發揮不出硅酸鹽片層的優勢，復合材料達不到較好的效果；此外，聚乳酸和蒙脫土二者的面問題對于復合材料的好壞也是至關重要的。性能優良的聚乳酸/蒙脫土納米復合材料具備以下三個條件:(I)蒙脫土納米粒子均勻分散在聚乳酸中；(2)片層微觀結構為插層或者剝離狀態，與聚乳酸基質充分接觸；蒙脫土與聚乳酸基體間具有較強的界面相容性和界面結合力。達到以上條件的途徑為:(I)改善工藝，充分利用雙螺桿擠出機較強的混合力和剪切力；(2)使用有機季銨鹽改性蒙脫土以后，蒙脫土片層間距增加，這使得片層插層或者剝離更為容易，有機化改性的蒙脫土與聚乳酸具有更好的相容性和結合力。在高分子領域，母料的定義是把助劑超常量地載附于樹脂中而制成的濃縮體；在制造聚合物制品時，不必再加入該種助劑，而只需加入相應的母料即可。如今已有許多相關研究。采用母料法的優勢是:(I)工藝簡單，使用方便，有利于提高生產效率；(2)蒙脫土兩次經過熔融擠出，混合剪切效果好。用母料法加強蒙脫土的分散性是非常有效的，而目前還沒有在聚乳酸這類可降解材料當中運用過母料法。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，解決了現有聚乳酸/蒙脫土納米復合材料制備中蒙脫土在聚乳酸中分散不好的的問題。本專利技術所采用的技術方案是，，具體按以下步驟實施:步驟I，制備母液按質量百分比稱取以下原料:聚乳酸85%?95%，有機改性蒙脫土4%?14%，粘著劑0.5%?I %，以上組分總和為100%，將聚乳酸與粘著劑在高速混合機中混合30min，再加入有機改性蒙脫土混合，然后通過雙螺桿擠出機擠出，將產物切粒干燥，即得到母料；步驟2，制備聚乳酸/蒙脫土納米復合材料按質量百分比稱取以下原料:聚乳酸45%?55%，母料45%?55%，以上組分總和為100%,將聚乳酸和母料在高速混合機中混合1min?15min,然后通過擠出機擠出，制成粒料，即得到聚乳酸/蒙脫土納米復合材料。本專利技術的特點還在于，其中步驟I中粘著劑為硅油。其中步驟I中有機改性蒙脫土的混合條件為混合機轉速400rpm，混合時間5min?1min0其中步驟I中擠出條件為擠出機的轉速是lOOrpm，喂料速度100g/min，溫度為165 ?180 O。其中步驟2中擠出條件與步驟I中母料的擠出條件相同。本專利技術的有益效果是，采用本專利技術制備聚乳酸/蒙脫土納米復合材料，有機改性蒙脫土在聚乳酸中分散均勻，相容性良好，結合力強，制得的聚乳酸/蒙脫土納米復合材料為片層剝離型材料，較其他方法制得的產品，其各項性能都得到顯著提高。【具體實施方式】下面結合【具體實施方式】對本專利技術進行詳細說明。，具體按以下步驟實施:步驟I，制備母液按質量百分比稱取以下原料:聚乳酸85%?95%，有機改性蒙脫土4%?14%，硅油0.5%?1%，以上組分總和為100%。將聚乳酸與硅油在高速混合機中混合30min，再加入有機改性蒙脫土在400rpm的速度下混合5min?1min,然后通過雙螺桿擠出機擠出。擠出機的轉速是lOOrpm，喂料速度100g/min，溫度為165°C?180°C。將產物切粒干燥，即得到母料。步驟2，制備聚乳酸/蒙脫土納米復合材料按質量百分比稱取以下原料:聚乳酸45%?55%，母料45%?55%，以上組分總和為100%。將聚乳酸和母料在高速混合機中混合1min?15min,然后通過擠出機擠出(與母料擠出條件相同)，制成粒料，即得到聚乳酸/蒙脫土納米復合材料。采用本專利技術在制備聚乳酸/蒙脫土納米復合材料時，加入硅油，使聚乳酸與粉料混合更加均勻，改善了有機改性蒙脫土在聚乳酸中的分散性，增強了二者之間的相容性和結合力。此外，本專利技術制得的聚乳酸/蒙脫土納米復合材料為片層剝離型材料，較其他方法制得的產品，其各項性能都得到顯著提高。實施例1，具體按以下步驟實施:步驟I，制備母液稱取聚乳酸85g，有機改性蒙脫土 14g，硅油0.5g。將聚乳酸與硅油在高速混合機中混合30min,再加入有機改性蒙脫土在400rpm的速度下混合5min,然后通過雙螺桿擠出機擠出。擠出機的轉速是lOOrpm，喂料速度100g/min，溫度為165°C。將產物切粒干燥，即得到母料。步驟2，制備聚乳酸/蒙脫土納米復合材料稱取聚乳酸45g,母料55g。將聚乳酸和母料在高速混合機中混合1min,然后通過擠出機擠出，擠出機的轉速是lOOrpm，喂料速度100g/min，溫度為165°C。將擠出產物制成粒料，即得到聚乳酸/蒙脫土納米復合材料。實施例2，具體按以下步驟實施:步驟I，制備母液稱取聚乳酸90g，有機改性蒙脫土 10g，硅油0.7g。將聚乳酸與硅油在高速混合機中混合30min,再加入有機改性蒙脫土在400rpm的速度下混合8min,然后通過雙螺桿擠出機擠出。擠出機的轉速是lOOrpm，喂料速度100g/min，溫度為170°C。將產物切粒干燥，即得到母料。步驟2，制備聚乳酸/蒙脫土納米復合材料稱取聚乳酸50g,母料50g。將聚乳酸和母料在高速混合機中混合1min,然后通過擠出機擠出，擠出機的轉速是lOOrpm，喂料速度100g/min，溫度為170°C。將擠出產物制成粒料，即得到聚乳酸/蒙脫土納米復合材料。實施例3—種聚乳酸/蒙脫土納米復合材料的制備方法，具體按以下步驟實施:步驟I，制備母液稱取聚乳酸95g，有機改性蒙脫土 4g，硅油lg。將聚乳酸與硅油在高速混合機中混合30min,再加入有機改性蒙脫土在400rpm的速度下混合1min,然后通過雙螺桿擠出機擠出。擠出機的轉速是lOOrpm，喂料速度100g/min，溫度為180°C。將產物切粒干燥，即得到母料。步驟2，制備聚乳酸/蒙脫土納米復合材料稱取聚乳酸55g,母料45g。將聚乳酸和母料在高速混合機中混合1min,然后通過擠出機擠出，擠出機的轉速是lOOrpm，喂料速度100g/min，溫度為180°C。將擠出產物制成粒料，即得到聚乳酸/蒙脫土納米復合材料。【主權項】1.，具體按以下步驟實施: 步驟I，制備母液 按質量百分比稱取以下原料:聚乳酸85 %?95 %，有機改性蒙脫土 4 %?14 %，粘著劑0.5%?1%，以上組分總和為100%，將聚乳酸與粘著劑在高速混合機中混合30min，再加入有機改性蒙脫土混合，然后通過雙螺桿擠出機擠出，將產物切粒干燥，即得到母料； 步驟2，制備聚乳酸/蒙脫土納米復合材料 按質量百分比稱取以下原料:聚乳酸45 %?55 %，母料45 %?55 %，以上組分總和為100%,將聚乳酸和母料在高速混合機中混合1min?15min,然后通過擠出機擠出，制成粒料，即得到聚乳酸/蒙脫土納米復合材料。2.根據權利要求1所述的，其特征在于，步驟I中所述粘著劑為硅油。3.根據權利要求1所述的，其特征在于，步驟I中所述有機改性蒙脫土的混合條件為混合機轉速400rpm,混合時間5min?lOmin。4.根據權利要求1所述的，其特征在于本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚乳酸/蒙脫土納米復合材料的制備方法，具體按以下步驟實施：步驟1，制備母液按質量百分比稱取以下原料：聚乳酸85％～95％，有機改性蒙脫土4％～14％，粘著劑0.5％～1％，以上組分總和為100％，將聚乳酸與粘著劑在高速混合機中混合30min，再加入有機改性蒙脫土混合，然后通過雙螺桿擠出機擠出，將產物切粒干燥，即得到母料；步驟2，制備聚乳酸/蒙脫土納米復合材料按質量百分比稱取以下原料：聚乳酸45％～55％，母料45％～55％，以上組分總和為100％，將聚乳酸和母料在高速混合機中混合10min～15min，然后通過擠出機擠出，制成粒料，即得到聚乳酸/蒙脫土納米復合材料。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：齊海港，
申請(專利權)人：西安艾菲爾德復合材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61