[發(fā)明專利]一種改性聚乳酸及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110144791.1
• 申請(qǐng)日: 2011-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102276846A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙桂艷;馮玉林;姜偉;殷敬華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C08G81/02
• 分類號(hào): C08G81/02;C08G63/91;C08F283/06
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長(zhǎng)明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚合物及其制備方法領(lǐng)域，具體涉及一種改性聚乳酸及其制備方法。

背景技術(shù)

聚乳酸(PLA)是一種來(lái)源于可再生資源的熱塑性脂肪族聚酯，不僅具有良好的生物降解性和生物相容性，同時(shí)也擁有非常優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度和加工性能，因此無(wú)論是在通用塑料領(lǐng)域還是生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，聚乳酸都展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。近幾年來(lái)，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和成本的降低，PLA被認(rèn)為是石油基高分子材料的理想替代品而引起人們更大的關(guān)注。但是，PLA的柔韌性和抗沖擊性能非常差，這極大地限制了其在上述領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。為了提高PLA的柔韌性，人們?cè)赑LA化學(xué)改性和共混改性方面做了大量的研究和嘗試。

中國(guó)專利CN101402786、CN101392093和CN101875763分別公開(kāi)了采用乙烯類共聚物、氯醚橡膠和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物增韌聚乳酸，制備了具有較高缺口沖擊強(qiáng)度和高斷裂伸長(zhǎng)率的聚乳酸復(fù)合材料，但所使用的增韌劑均為石油基高分子材料，與基體聚乳酸的環(huán)保，低碳的理念相悖。

中國(guó)專利CN179322和CN1475530采用生物降解材料聚丁二酸丁二醇酯增韌聚乳酸，斷裂伸長(zhǎng)率提高比較明顯，但缺口沖擊強(qiáng)度提高的范圍不大，難以達(dá)到高抗沖的效果。

聚乳酸與生物降解材料聚己內(nèi)酯(PCL)共混(Polymer?EngineeringScience，2006，46：1299-1308；Polymer，2008，49：599-609)，均能有效提高聚乳酸的斷裂伸長(zhǎng)率，但缺口沖擊強(qiáng)度提高有限，難以達(dá)到高抗沖的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種聚乳酸及其制備方法，相比較現(xiàn)有技術(shù)，使用生物基高分子材料改性聚乳酸大范圍提高了聚乳酸的缺口沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種改性聚乳酸，由聚乳酸和改性聚醚酰胺開(kāi)環(huán)或縮聚反應(yīng)制得；其中所述改性聚醚酰胺包括主鏈和接枝鏈；所述改性聚醚酰胺的接枝率為0.1～0.9％；所述主鏈為聚醚酰胺；所述接枝鏈包括如式1、II或III所示的取代基；所述聚醚酰胺為生物基高分子材料；

優(yōu)選的，所述接枝鏈還包括共接枝單體形成的取代基如式IV或V所示；

所述式I、II或III所示的取代基通過(guò)式IV或式V所示的取代基連接在所述主鏈上。

優(yōu)選的，所述聚乳酸與改性聚醚酰胺的質(zhì)量比為(6～9)∶(1～4)。

優(yōu)選的，所述式I、II或III所示的取代基與式IV或V所示的取代基按質(zhì)量比為(2～4)∶(2～3)。

本發(fā)明還提供了一種改性聚乳酸的制備方法，包括：

a)以接枝單體與聚醚酰胺為原料，發(fā)生接枝反應(yīng)，得到改性聚醚酰胺；所述改性聚醚酰胺的接枝率為0.1～0.9％；所述接枝單體為丙烯酸、馬來(lái)酸酐或甲基丙烯酸縮水甘油酯；

b)將所述改性聚醚酰胺與聚乳酸混合，發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)或縮聚反應(yīng)，得到改性聚乳酸。

優(yōu)選的，步驟a)具體為：

a1)將聚醚酰胺在180℃下預(yù)混2min；

a2)將接枝單體、共接枝單體、引發(fā)劑與預(yù)混后的聚醚酰胺混合塑化，發(fā)生接枝反應(yīng)，得到改性聚醚酰胺；所述共接枝單體為N-乙烯基吡咯烷酮或苯乙烯；所述改性聚醚酰胺的接枝率為0.1～0.9％；所述改性聚醚酰胺包括主鏈和接枝鏈；所述聚醚酰胺為主鏈；所述接枝單體與所述共接枝單體共同形成接枝鏈；所述聚醚酰胺為生物基高分子材料。

優(yōu)選的，所述聚醚酰胺、接枝單體、共接枝單體與引發(fā)劑按質(zhì)量比為100∶(2～4)∶(2～3)∶(0.1～0.5)。

優(yōu)選的，所述聚乳酸與改性聚醚酰胺的質(zhì)量比為(6～9)∶(1～4)。

優(yōu)選的，所述引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化苯甲酰叔丁酯、過(guò)氧化甲乙酮，偶氮二異丁腈。

優(yōu)選的，所述聚乳酸與改性聚醚酰胺的反應(yīng)溫度為160～200℃。