小麦秸秆聚乳酸复合材料及其制备方法转让专利

申请号 : CN201710706600.3

文献号 : CN107383814B

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发明人 : 屈朝辉屈志豪袁小丽

申请人 : 重庆晋豪美耐皿制品有限公司

摘要 :

本发明涉及高分子复合材料领域,具体地涉及一种小麦秸秆聚乳酸复合材料及其制备方法。所述的小麦秸秆聚乳酸复合材料由包括如下重量份的原料制备得到:聚乳酸55‑90份,小麦秸秆10‑45份,抗菌剂1‑4份,纳米二氧化钛5‑10份,相容剂1‑10份,抗氧剂0.5‑1份;其中,小麦秸秆用NaHCO3与KCl的混合溶液处理。本发明还提供小麦秸秆聚乳酸复合材料的制备方法。本发明通过纳米二氧化钛与抗菌剂共同提高复合材料的抗菌性。

权利要求 :

1.小麦秸秆聚乳酸复合材料,其特征在于,按重量份计,其制备原料包括:所述小麦秸秆用NaHCO3与KCl的混合溶液处理。

2.如权利要求1所述的小麦秸秆聚乳酸复合材料,其特征在于:所述聚乳酸为L型聚乳酸与D型聚乳酸的复配物,所述L型聚乳酸与D型聚乳酸的重量配比为2:(1-4)。

3.如权利要求1所述的小麦秸秆聚乳酸复合材料,其特征在于:所述小麦秸秆细度为

100-200目,长度为6-10mm。

4.如权利要求1所述的小麦秸秆聚乳酸复合材料,其特征在于:所述抗菌剂为纳米氧化锶与磷酸锆的复配物。

5.如权利要求4所述的小麦秸秆聚乳酸复合材料,其特征在于:所述抗菌剂为纳米氧化锶与磷酸锆的复配物,所述纳米氧化锶与磷酸锆的重量配比为1:(0.1-1)。

6.如权利要求1所述的小麦秸秆聚乳酸复合材料,其特征在于:所述相容剂为间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、邻羟基苯甲酸苯酯、二异氰酸酯中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的小麦秸秆聚乳酸复合材料,其特征在于:所述抗氧剂由重量比为

1:(3-1)抗氧剂1010与抗氧剂168组成的复合抗氧剂。

8.如权利要求1所述的小麦秸秆聚乳酸复合材料,其特征在于,所述NaHCO3与KCl的混合溶液中NaHCO3与KCl的物质的量比为3:1。

9.如权利要求1-8任一项所述的小麦秸秆聚乳酸复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡10-60min,取出静置30min后,在

60-80℃下烘干,烘干时间6-8h;

(2)将步骤(1)得到的小麦秸秆按配比与聚乳酸、抗菌剂、相容剂、抗氧剂通过高速混合机搅拌15-30min,形成混合物料;

(3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料;

(4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。

10.如权利要求9所述小麦秸秆聚乳酸复合材料的制备方法,其特征在于,所述双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。

说明书 :

小麦秸秆聚乳酸复合材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及高分子复合材料领域,具体地涉及一种小麦秸秆聚乳酸复合材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 聚乳酸(PLA)是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸,再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料。然而聚乳酸存在一些缺点,由于其结晶性低导致其强度低。
[0003] 我国是农业大国,每年的农作物秸秆产量巨大,大量的秸秆处于闲置无法利用的状态,这些秸秆大部分被随意焚烧,不仅浪费资源而且严重污染环境。

发明内容

[0004] 为了解决上述问题,本发明提供一种小麦秸秆聚乳酸复合材料及其制备方法。该小麦秸秆聚乳酸复合材料具有良好的力学性能和生物可降解型,同时还具备一定的阻燃性与抗菌性。
[0005] 为此,本发明的一个方面提供了一种小麦秸秆聚乳酸复合材料,按重量份计,其制备原料包括:
[0006] 聚乳酸                     55-90份
[0007] 小麦秸秆                   10-45份
[0008] 抗菌剂                     1-4份
[0009] 纳米二氧化钛               5-10份
[0010] 相容剂                     1-10份
[0011] 抗氧剂                     0.5-1份
[0012] 优选地,所述小麦秸秆用NaHCO3与KCl的混合溶液处理。
[0013] 作为本发明一种优选的技术方案,所述聚乳酸为L型聚乳酸与D型聚乳酸的复配物,所述L型聚乳酸与D型聚乳酸的重量配比为2:(1-4)。
[0014] 作为本发明一种优选的技术方案,所述小麦秸秆细度为100-200目,长度为6-10mm。
[0015] 作为本发明一种优选的技术方案,所述小麦秸秆为红小麦秸秆。
[0016] 作为本发明一种优选的技术方案,所述抗菌剂为纳米氧化锶与磷酸锆的复配物。
[0017] 作为本发明一种优选的技术方案,所述抗菌剂为纳米氧化锶与磷酸锆的复配物,所述纳米氧化锶与磷酸锆的重量配比为1:(0.1-1)。
[0018] 作为本发明一种优选的技术方案,所述相容剂为间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、邻羟基苯甲酸苯酯、二异氰酸酯中的一种或多种。
[0019] 作为本发明一种优选的技术方案,所述抗氧剂由重量比为1:(3-1)抗氧剂1010与抗氧剂168组成的复合抗氧剂。
[0020] 作为本发明一种优选的技术方案,所述NaHCO3与KCl的混合溶液中NaHCO3与KCl的物质的量比为3:1。
[0021] 本发明的另一方面提供了制备小麦秸秆聚乳酸复合材料的方法,包括如下步骤:
[0022] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡10-60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0023] (2)将步骤(1)得到的小麦秸秆按配比与聚乳酸、抗菌剂、相容剂、抗氧剂通过高速混合机搅拌15-30min,形成混合物料。
[0024] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0025] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0026] 优选地,所述双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0027] 本发明制得的小麦秸秆聚乳酸复合材料,具备良好的阻燃性与抗菌性,同时还具备良好的力学性能和生物可降解性。

具体实施方式

[0028] 实施例1
[0029] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0030] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与53.3重量份L型聚乳酸、26.7重量份D型聚乳酸、1.82重量份纳米氧化锶、0.18重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.15重量份抗氧剂1010、0.45重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0031] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0032] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0033] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0034] 实施例2
[0035] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0036] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与40重量份L型聚乳酸、40重量份D型聚乳酸、1.82重量份纳米氧化锶、0.18重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.15重量份抗氧剂1010、0.45重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0037] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0038] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0039] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0040] 实施例3
[0041] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0042] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、1.82重量份纳米氧化锶、0.18重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.15重量份抗氧剂1010、0.45重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0043] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0044] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0045] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0046] 实施例4
[0047] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0048] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、2.73重量份纳米氧化锶、0.27重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.15重量份抗氧剂1010、0.45重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0049] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入5重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0050] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0051] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0052] 实施例5
[0053] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0054] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、2.31重量份纳米氧化锶、0.69重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.15重量份抗氧剂1010、0.45重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0055] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入5重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0056] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0057] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0058] 实施例6
[0059] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0060] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、2重量份纳米氧化锶、1重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.15重量份抗氧剂1010、0.45重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0061] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入5重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0062] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0063] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0064] 实施例7
[0065] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0066] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、1.76重量份纳米氧化锶、1.24重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.15重量份抗氧剂1010、0.45重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0067] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入5重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0068] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0069] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0070] 实施例8
[0071] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0072] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、1.5重量份纳米氧化锶、1.5重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.15重量份抗氧剂1010、0.45重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0073] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入5重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0074] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0075] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0076] 实施例9
[0077] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0078] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、2.31重量份纳米氧化锶、0.69重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.15重量份抗氧剂1010、0.45重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0079] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0080] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0081] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0082] 实施例10
[0083] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0084] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、2.31重量份纳米氧化锶、0.69重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.15重量份抗氧剂1010、0.45重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0085] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入10重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0086] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0087] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0088] 实施例11
[0089] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0090] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、2.31重量份纳米氧化锶、0.69重量份磷酸锆、5重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.13重量份抗氧剂1010、0.47重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0091] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0092] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0093] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0094] 实施例12
[0095] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0096] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、2.31重量份纳米氧化锶、0.69重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、2重量份邻羟基苯甲酸苯酯、0.13重量份抗氧剂1010、0.47重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0097] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0098] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0099] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0100] 实施例13
[0101] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0102] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、2.31重量份纳米氧化锶、0.69重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、2重量份二异氰酸酯、0.13重量份抗氧剂1010、0.47重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0103] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0104] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0105] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0106] 实施例14
[0107] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0108] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、2.31重量份纳米氧化锶、0.69重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、2重量份邻羟基苯甲酸苯酯、0.18重量份抗氧剂1010、0.52重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0109] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0110] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0111] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0112] 实施例15
[0113] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0114] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、2.31重量份纳米氧化锶、0.69重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、2重量份邻羟基苯甲酸苯酯、0.23重量份抗氧剂1010、0.47重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0115] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0116] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0117] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0118] 实施例16
[0119] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0120] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、2.31重量份纳米氧化锶、0.69重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、2重量份邻羟基苯甲酸苯酯、0.35重量份抗氧剂1010、0.35重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0121] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0122] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0123] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0124] 实施例17
[0125] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0126] (2)将步骤(1)得到的10重量份的小麦秸秆与22重量份L型聚乳酸、33重量份D型聚乳酸、0.77重量份纳米氧化锶、0.23重量份磷酸锆、0.6重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.4重量份邻羟基苯甲酸苯酯、0.25重量份抗氧剂1010、0.75重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0127] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0128] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0129] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0130] 实施例18
[0131] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0132] (2)将步骤(1)得到的45重量份的小麦秸秆与36重量份L型聚乳酸、54重量份D型聚乳酸、3.08重量份纳米氧化锶、0.92重量份磷酸锆、6重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、4重量份邻羟基苯甲酸苯酯、0.25重量份抗氧剂1010、0.75重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0133] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0134] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0135] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0136] 为了对比本发明实施例1-18得到的小麦秸秆聚乳酸复合材料总不同组分的功效,设置三项对比实施例,分别为:
[0137] 对比例1
[0138] (1)将小麦秸秆不经过NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡。
[0139] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、2.31重量份纳米氧化锶、0.69重量份磷酸锆、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.15重量份抗氧剂1010、0.45重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0140] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0141] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0142] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0143] 对比例2
[0144] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0145] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.15重量份抗氧剂1010、0.45重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0146] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,在第四区处通过侧位加料的方式加入7重量份纳米二氧化钛,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0147] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0148] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0149] 对比例3
[0150] (1)将小麦秸秆放置在NaHCO3与KCl的混合溶液中浸泡60min,取出静置30min后,在60-80℃下烘干,烘干时间6-8h。
[0151] (2)将步骤(1)得到的20重量份的小麦秸秆与32重量份L型聚乳酸、48重量份D型聚乳酸、3重量份间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯、0.15重量份抗氧剂1010、0.45重量份抗氧剂168通过高速混合机搅拌30min,形成混合物料。
[0152] (3)将步骤(2)得到的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,然后挤出、造粒得到聚乳酸复合材料。
[0153] (4)最后将步骤(3)得到的粒料在注塑机中注塑成型,注塑温度在180-200℃。
[0154] 双螺杆挤出机的各区温度为一区温度70~100℃,二区温度120~150℃,三区温度190~210℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度
170~180℃;挤出机螺杆的转速为250~400r/min。
[0155] 测试方法
[0156] 抗菌测试
[0157] 1、测试标准:QB/T 2591-2003A《抗菌塑料抗菌性能试验方法和抗菌效果》[0158] 检测用菌:大肠杆菌(Escherichia coli)ATCC 25922
[0159] 金黄葡萄球菌(Staphylococcus aureus)ATCC 6538
[0160] 2、抗菌测试步骤:参照抗菌塑料检测标准QB/T 2591-2003A进行测试,具体步骤如下:将待测样品用75%乙醇消毒处理并晾干,将菌种用无菌水稀释成适当浓度的菌悬液备用。取0.2mL的菌悬液滴在样品表面,用0.1mm厚的聚乙烯薄膜(4.0cm×4.0cm)覆于其上,使菌悬液在样品和薄膜间形成均匀的液膜。在37℃保持相对湿度90%培养18~24小时。用无菌水将菌液洗下,稀释成适当的浓度梯度,取0.1mL均匀涂布在已制备好的无菌琼脂培养基上。于37℃培养 18~24小时,观察结果。阴性对照用无菌平皿代替,其他操作相同。
[0161] 极限氧指数测试
[0162] 测试标准GB/T 2406-93《塑料燃烧性能试验方法-氧指数法》
[0163] 表1示出了上述测试结果。
[0164] 表1
[0165]
[0166] 从表1的测试结果可以看出,本发明制备得小麦秸秆聚乳酸复合材料具备良好的阻燃性与抗菌性,同时还具备良好的力学性能和生物可降解性,从对比例1的结果可以看出,经过NaHCO3与KCl的混合溶液浸泡可以提高复合材料的阻燃性能,从对比例2和3的结果可以看出,抗菌剂与纳米二氧化钛可以提高复合材料的抗菌性,同时二氧化钛可以提高复合材料的力学性能,因此提供了本发明的有益技术效果。