[發(fā)明專利]耐熱性聚乳酸樹脂成型品的制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710163631.5
• 申請日: 2007-10-15
• 公開（公告）號: CN101412288A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃建銘
• 申請（專利權(quán)）人: 黃建銘
• 主分類號: B29C71/02
• 分類號: B29C71/02;B29C44/00;C08L67/04;C08K3/36;C08K3/26
• 代理公司: 中國商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 萬學(xué)堂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚乳酸樹脂成型品的制造方法，特別是涉及一種耐熱性聚乳酸樹脂成型品的制造方法。

背景技術(shù)

以石油為原料的高分子聚合物材料雖廣泛被制成日常生活用品，但此類高分子聚合物，例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等，使用后很難再回收利用，且由于其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易在自然環(huán)境中被分解，對環(huán)境造成極大的沖擊，因此對于高分子聚合物的回收機(jī)制與可分解高分子聚合物的研究也越來越重要。

其中，聚乳酸(polylactic?acid，簡稱為PLA，亦稱為聚丙交酯)是目前研究應(yīng)用相對較多的一種降解材料，它是以淀粉發(fā)酵或化學(xué)合成得到的乳酸為基本原料制備得到的一種較不會危害到環(huán)境的材料，除了具有生物可分解的特性外，聚乳酸還具有良好的機(jī)械特性、加工方便，及容易取得材料來源等優(yōu)點。因此，其應(yīng)用十分廣泛，經(jīng)過加工后可制成各種民生與衛(wèi)生醫(yī)療用品，例如，快餐飯盒、無紡布、保健織物、地墊、免拆型手術(shù)縫合線等。

但一般聚乳酸樹脂產(chǎn)品，由于聚乳酸的軟化點(glass?transition，亦稱為玻璃轉(zhuǎn)移溫度)約為60℃，所制成的產(chǎn)品以貨車運輸時，由于貨艙為密閉空間，白天受熱后溫度易持續(xù)上升高達(dá)50℃以上，導(dǎo)致置于貨艙中的產(chǎn)品會因不耐熱而產(chǎn)生軟化變形的情形；或者，當(dāng)該聚乳酸樹脂產(chǎn)品在使用時必須與高溫物品相接觸，例如，以聚乳酸餐盒盛接飯菜時，剛煮好的飯菜溫度多高于50℃以上，與該餐盒接觸時也容易導(dǎo)致餐盒變形而不耐使用，導(dǎo)致現(xiàn)有聚乳酸樹脂產(chǎn)品具有不利于長途運輸儲藏與使用范圍較有限的缺點。

為了改善上述缺點，會在聚乳酸原料中再加入成核劑(nucleic?agent)以增加聚合物的結(jié)晶度，及提高該聚乳酸樹脂產(chǎn)品的熱變形溫度，通常添加有成核劑的聚乳酸樹脂產(chǎn)品，其熱變形溫度可提高至70℃～150℃，參閱圖1，為現(xiàn)有制造聚乳酸樹脂成型品的制造方法，包括下列步驟：

步驟101為制得一個初成型品，是將一含有聚乳酸原料與成核劑的混合物攪拌均勻后，配合一個適當(dāng)?shù)哪＞卟⒉捎靡活A(yù)定的成型方式成型為該初成型品。

步驟102為冷卻與制得一個最終成型品，制得該初成型品后，將其移送到一冷卻裝置，并控制其降溫速度，使該初成型品于一定時間內(nèi)形成均勻且大量的結(jié)晶，直到該初成型品的溫度降至聚乳酸的玻璃轉(zhuǎn)移點溫度以下(通常是降溫至50℃以下)為止，則可制得該最終成型品，再將冷卻完成的最終成型品取出。

雖然在聚乳酸原料中添加成核劑的制程，可制出具有較高熱變形溫度且耐熱性較佳的聚乳酸樹脂成型品，但實際仍存有下列缺失：

一、當(dāng)該混合物成型為該初成型品后，必須讓該初成型品緩慢冷卻，否則會造成結(jié)晶不佳而影響最終成型品的機(jī)械強度，由于該初成型品必須留在該冷卻裝置內(nèi)，以控制降溫速度的方式使其溫度緩慢降低，才能使聚乳酸形成完美結(jié)晶，導(dǎo)致制程所需時間相對冗長，進(jìn)而使該現(xiàn)有的制造方法相對具有制程效率較差的缺點。

二、由于該初成型品在該冷卻裝置中必須緩慢且穩(wěn)定地降溫以形成該最終成型品后才能取出，除了制程效率與產(chǎn)品產(chǎn)量會受限外，所花費的時間成本也較高，考量到制程的效率、時間與產(chǎn)量，使所制得的耐熱性聚乳酸樹脂成型品的成本與售價相對增加，而較不利于推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在提供一種制程效率較高，且仍能維持所制出成型品的耐熱性與機(jī)械強度的耐熱性聚乳酸樹脂成型品的制造方法。

于是，本發(fā)明耐熱性聚乳酸樹脂成型品的制造方法包括下列步驟：

一、初步成型，是將一包括有聚乳酸原料與成核劑組份的混合物攪拌均勻后，以一預(yù)定的成型方法成型為一個初成型品；

二、冷卻，使該初成型品快速冷卻至一預(yù)定溫度以下；

三、后熱處理，將該初成型品直接浸置于溫度范圍在65℃～150℃內(nèi)的液體中一段預(yù)定時間進(jìn)行再加熱，以形成一個二次成型品；及

四、冷卻，使該二次成型品冷卻到聚乳酸原料的玻璃轉(zhuǎn)移溫度以下，以獲得該耐熱性聚乳酸樹脂成型品。