[發明專利]一種光降解速度可控制的聚乳酸及其制備方法

無效

• 申請號: 201010602742.3
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102115582A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 劉保健;楊軍;黃陵陵;宋蕊;卜宇;陳濤;蔡宇;李春春
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08K3/28;C08J3/21;C08J11/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明涉及一種聚乳酸及其制備方法，具體涉及一種光降解速度可控制的聚乳酸及其制備方法。

背景技術

由于環境壓力持續增大，塑料的后處理帶來的問題尤其棘手。雖然可以采取填埋，燃燒和回收等方法，但是現在證明了，這幾種方法均有不同程度的弊端，會帶來新的環境壓力。采用來源于可再生資源的聚乳酸是未來最有希望推廣的可替代材料。但是聚乳酸有個缺點其光降解性差而且降解速度難以控制，限制了它的使用。

發明內容

本發明的目的在于解決了上述現有領域內的存在的問題，提供了成本低廉、制備簡便的光降解速度可控制的聚乳酸及其制備方法。

為達到上述目的，本發明光降解速度可控制的聚乳酸按質量分數含90-95％的聚乳酸、1.5-3.5％的硝酸鹽和2.0-8％的納米二氧化鈦或納米二氧化鈦復合硝酸鈷。

本發明的制備方法如下：將聚乳酸溶解于三氯甲烷中，制成質量濃度為3-7％的聚乳酸的三氯甲烷溶液，然后向聚乳酸的三氯甲烷溶液中依次加入硝酸鹽和納米二氧化鈦或納米二氧化鈦復合硝酸鈷，攪拌均勻，待溶劑揮發完畢得光降解速度可控制的聚乳酸，其中聚乳酸、硝酸鹽和納米二氧化鈦或納米二氧化鈦復合硝酸鈷的質量比為(90-95)∶(1.5-3.5)∶(2-8)。

本發明的另一種制備方法如下：將聚乳酸、硝酸鹽和納米二氧化鈦或納?米二氧化鈦復合硝酸鈷按(90-95)∶(1.5-3.5)∶(2-8)的質量比混合，在150-200℃度采用混煉機混合均勻后將其粉碎，制成光降解速度可控制的聚乳酸。

所述的硝酸鹽為硝酸鈣、硝酸鈉、硝酸銅或硝酸鎂。

所述的納米二氧化鈦復合硝酸鈷中納米二氧化鈦與硝酸鈷的質量比為100∶(0.5-5)。

本發明在聚乳酸中加入納米二氧化鈦或納米二氧化鈦復合硝酸鈷光降催化劑，有效地提高了聚乳酸的在自然光下的分解速度，達到可以控制聚乳酸降解速度的目的。

具體實施方式

實施例1：溶液制備法：將聚乳酸溶解于三氯甲烷中，制成質量濃度為5％的聚乳酸的三氯甲烷溶液，然后向聚乳酸的三氯甲烷溶液中依次加入硝酸鈣和納米二氧化鈦，攪拌均勻，然后倒入培養皿，待溶劑揮發完畢得光降解速度可控制的聚乳酸，其中聚乳酸、硝酸鹽和納米二氧化鈦的質量比為95∶1.5∶3.5。降解速度在24-30個月。

實施例2：溶液制備法：將聚乳酸溶解于三氯甲烷中，制成質量濃度為3％的聚乳酸的三氯甲烷溶液，然后向聚乳酸的三氯甲烷溶液中依次加入硝酸鈉和納米二氧化鈦復合硝酸鈷，攪拌均勻，然后倒入培養皿，待溶劑揮發完畢得光降解速度可控制的聚乳酸，其中聚乳酸、硝酸鹽和納米二氧化鈦復合硝酸鈷的質量比為90∶3.5∶6.5，其中納米二氧化鈦與硝酸鈷的質量比為100∶0.5。降解速度在24-30個月。

實施例3：溶液制備法：將聚乳酸溶解于三氯甲烷中，制成質量濃度為7％?的聚乳酸的三氯甲烷溶液，然后向聚乳酸的三氯甲烷溶液中依次加入硝酸銅和納米二氧化鈦，攪拌均勻，然后倒入培養皿，待溶劑揮發完畢得光降解速度可控制的聚乳酸，其中聚乳酸、硝酸鹽和納米二氧化鈦的質量比為95∶2∶3。降解速度在24-30個月。

實施例4：熔融制備法：將聚乳酸、硝酸鎂和納米二氧化鈦復合硝酸鈷按95∶3∶2的質量比混合，在150℃度采用混煉機混合均勻后將其粉碎，制成光降解速度可控制的聚乳酸，其中納米二氧化鈦與硝酸鈷的質量比為100∶5。降解速度在24-30個月。

實施例5：熔融制備法：將聚乳酸、硝酸鈣和納米二氧化鈦復合硝酸鈷按90∶2∶8的質量比混合，在170℃度采用混煉機混合均勻后將其粉碎，制成光降解速度可控制的聚乳酸，其中納米二氧化鈦與硝酸鈷的質量比為100∶2.5。降解速度在24-30個月。

實施例6：熔融制備法：將聚乳酸、硝酸鈉和納米二氧化鈦按93∶2∶5的質量比混合，在200℃度采用混煉機混合均勻后將其粉碎，制成光降解速度可控制的聚乳酸。降解速度在24-30個月。

制成的樣品降解情況如下：在自然光的情況下，將實施例6中的樣品在太陽光下暴曬，大約在15天(每天10個小時)就開始穿孔，作為藥品包裝材料使用的話，就基本失去使用功能。在陽光下的降解速度為在正常使用狀態下的1％。