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专利号: 2018115178791
申请人: 宁波大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种聚乳酸/竹炭复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1) 取适量竹炭颗粒进行功能化处理,具体处理方法为:首先将甲苯和乙醇以75~85:

15~25的体积比混合均匀得到混合溶剂,以该混合溶剂对竹炭颗粒进行抽提处理2~3h,然后取出竹炭颗粒,用乙醇冲洗多次后烘干,此后将竹炭颗粒浸泡在酸液中室温搅拌处理30~60min进行酸处理或浸泡在碱液中室温搅拌处理处理30~60min进行碱处理,之后取出竹炭颗粒,用水冲洗多次后烘干,再将竹炭颗粒浸泡在硅烷偶联剂溶液中室温搅拌处理处理

30~60min后,取出竹炭颗粒,用体积比75~85:15~25的醇/水溶液冲洗去除多余的硅烷偶联剂并烘干,最后将竹炭颗粒浸泡在成核剂的水溶液中,室温搅拌处理处理40~80min后,烘干,即得到经功能化处理的竹炭颗粒;

(2)称取50~99份的聚乳酸颗粒和1~50份经功能化处理的竹炭颗粒,再将两者高速预混,得到预混物颗粒;

(3)将得到预混物颗粒加入密炼机,在170~180℃温度下密炼10~20min,并控制密炼机转子的转速在60~120rpm,得到混合物;

(4)将得到的混合物造粒后,在170~180℃温度下,用挤出机挤出成型或用热压机热压成型,即得聚乳酸/竹炭复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹炭复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中功能化处理前所取的竹炭颗粒的粒径为100~1000目。

3.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹炭复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的酸液为浓度10~70%的硝酸溶液、浓度25~65%的硫酸溶液或浓度15~35%的盐酸溶液;步骤(1)中所述的碱液为浓度5~40%的氢氧化钠溶液、浓度5~40%的氢氧化钾溶液或浓度10~20%的季铵碱溶液。

4.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹炭复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的硅烷偶联剂的用量为其处理的竹炭颗粒质量的0.1~8%,所述的硅烷偶联剂溶液的浓度为0.5~2.0%。

5.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹炭复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、3‑(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和(3‑巯基丙基)三甲氧基硅烷中的任一种。

6.根据权利要求5所述的一种聚乳酸/竹炭复合材料的制备方法,其特征在于,所述的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷或3‑氨丙基三乙氧基硅烷,所述的醇/水溶液为乙醇/水溶液;或者,所述的硅烷偶联剂为3‑(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或(3‑巯基丙基)三甲氧基硅烷,所述的醇/水溶液为甲醇/水溶液。

7.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹炭复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的成核剂为分子量为200~1000的PEG,所述的成核剂的水溶液的浓度为20~70%。

8.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹炭复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的聚乳酸颗粒为挤出、注塑或吹膜级别的聚乳酸颗粒。

9.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹炭复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,将聚乳酸颗粒和经功能化处理的竹炭颗粒于室温下在高混机中高速预混3~5 min,转速为750~3000rpm。

10.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹炭复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述的挤出机为双螺杆挤出机,转速为50~100rpm,其分三段控制,三段的温度分别为175℃、170℃、170℃;所述的热压机上板和下板的温度为170~180℃,压力为3~10MPa,热压时间为4~10min。