[00130138]一种高岭土改性聚己内酯复合材料及其制备方法

①课题来源与背景 聚己内酯（ PCL ）是一种微生物降解型的热塑性塑料,以其良好的生物降解性和较好的力学性能得到了科学界和工业界的广泛关注,应用于可控释药物载体、细胞、组织培养基架;完全可降解塑料手术缝合线;高强度的薄膜丝状成型物;塑料低温冲击性能改性剂和增塑剂;医用造型材料、工业、美术造型材料、玩具、有机着色剂、热复写墨水附着剂、热熔胶合剂等。但聚己内酯与目前工业上广泛应用的石油基工程塑料相比,其强度和韧性相对较差,从而大大限制了它的应用范围,因此对PCL进行改性以提高其使用性能是非常有必要的。 ②技术原理及性能指标 本项目中高岭土改性聚己内酯复合材料,由下述组分按重量份制备制成：聚己内酯 80-90份、改性高岭土 5-20份、聚己内酯接枝马来酸酐 3-8份、抗氧化剂 0 .1-5份;其中聚己内酯接枝马来酸酐（ PCL-g-MAH ）提高了改性高岭土与聚己内酯的相容性,与改性高岭土之间产生很好的协同改性作用,这是为PCL-g-MAH分子一端为极性酸酐可以和高岭土表面尚未反应的羟基发生反应,同时PCL-g-MAH分子另一端与高聚物的结构相似为柔性界面层,进一步阻止高岭土的团聚,增加了与高聚物的相容性;本项目得到的高岭土改性聚己内酯复合材料的拉伸强度为51-56MPa,弯曲模量为2390-2660MPs,弯曲强度为60-69MPa,缺口冲击强度为29-33KJ/m2。 ③技术的创造性与先进性 本项目在PCL加工过程中引用改性高岭土及聚己内酯接枝马来酸酐改善聚己内酯的力学性能,大大提高了复合材料的强度及耐热性,使得制备得到的复合材料同时兼具很好的强度、韧性、耐热性等性能、煅烧高岭土经过硬脂酸、十八烷基三甲基溴化铵改性处理之后在高聚物中的分散性得到改善,减少团聚,从而增强无机粒子与基体的粘结强度;聚己内酯接枝马米酸酐（ PCL-g-MAH ）的加入既能够减少无机粒子在高聚物中的团聚,又在有机高聚物之间起到桥梁作用,形成模量梯度的界面过渡层,与高岭土产生很好的协同改性作用,提高了复合材料力学性能和耐热性。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性 本项目技术所研发技术目前较为成熟。 ⑤应用情况及存在的问题 目前,部分产品试模汽车零部件产品,获得客户的初步认可,后期进行产品优化改进。 ⑥历年获奖情况 本项目目前已获得一项发明专利。