[發明專利]一種制備立體復合聚乳酸的方法

無效

• 申請號: 201210419266.0
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102924891A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 印培民;侯文婷;蒲文亮
• 申請（專利權）人: 上?？圃荷锊牧嫌邢薰?/a>
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08G63/06;C08G63/83
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體是涉及一種聚乳酸的制備方法，尤其涉及制備立體復合聚乳酸的方法。?

背景技術

隨著環境污染和石油資源耗竭兩大問題發展，生物塑料因具有低碳排放、可循環再生及生物降解等優點而成為未來塑料的新寵。其中聚乳酸則成為近年來研究開發最活躍的可生物降解高分子材料。聚乳酸（PLA）是一種以玉米淀粉等可再生資源為起始原料生產得到的可生物降解高分子材料。聚乳酸具有優良的物理、力學性能和良好的加工性能，既適用傳統的加工成型方法，也可與通用塑料共混或共聚進行物理或化學改性，目前已應用于農業、包裝、汽車、紡織和生物醫用等行業。?

但聚乳酸的耐熱性相對通用塑料較差，普通聚乳酸的玻璃化轉變溫度為50～60℃，熔點為150～180℃，使其在某些領域的應用受到限制。因而提高聚乳酸的耐熱性成為近來研究熱點，立體復合聚乳酸熔點高于普通聚乳酸30～50℃，可達到230℃，國內外均有相關研究報道。但是由于立體復合晶體的特殊結構，存在高分子量聚乳酸難以得到的立體復合晶體生成率高的聚乳酸，且得到的立體復合聚乳酸加工穩定性不好等問題。?

專利CN?101622310A中，公開了制備結晶性、濕熱穩定性及熔融穩定性優異的聚乳酸組合物的方法。使用聚乳酸、碳二亞胺及磷酸酯金屬鹽得到組合物及成型品。專利CN?201080032592中，公開了一種聚乳酸立構復合物的制造方法。該方法使用分子量約為2萬的聚L-乳酸、聚D-乳酸，滑石粉為成核劑，制備的聚乳酸立構復合物，熔點高，具有優異耐熱性，結晶熔融峰溫度為215℃以上，結晶峰為單一峰，且半峰寬為12℃以下，結晶熔融焓為60J/g以上。專利CN?101663355A中，公開了制備具有重均分子量M_w超過10萬的高分子量、且即使反復進行熔融和結晶也只有立體絡合物晶體生長的聚乳酸。該方法使用鈣化合物作為催化劑，先將聚L-乳酸與聚D-乳酸混煉擠出得到白色粉末，再將得到的白色粉末用小型單螺桿擠出機擠出得到樹脂。?

以上專利多采用滑石粉、磷酸酯金屬鹽及鈣化合物等作為成核劑制備聚乳酸立構復合物。這些方法存在聚L-乳酸、聚D-乳酸分子量不高或制備步驟繁瑣及不利于工業化生產等缺點。本發明使用一組未曾報道的酯交換催化劑，可直接在雙螺桿擠出機上制備立體復合聚乳酸，工藝流程簡單，成本低，適用于大規模生產。?

發明內容

本發明的目的是克服高分子量聚乳酸制備得到的聚乳酸立體復合晶體含有率不高，制備工藝流程復雜的缺點，公開了一種制備立體復合聚乳酸的方法。選用未曾報道的堿金屬鹽作為酯交換催化劑，以提高聚乳酸的耐熱性。?

本發明公開了一種制備立體復合聚乳酸的方法，其特征在于包括如下步驟：?

將聚L-乳酸、聚D-乳酸及酯交換催化劑在反應溫度180～240℃下熔融共混，得到立體復合聚乳酸。?

本發明提供的有益效果是：?

（1）使用堿金屬鹽作為酯交換催化劑，解決了高分子量聚乳酸難以得到立體復合晶體含有率高聚乳酸的問題；?

（2）使用優選的酯交換催化劑，得到立體復合晶體含有率接近100%，高溫重復熔融后立體復合晶體含有率為100%的聚乳酸。?

（3）采用雙螺桿擠出機直接共混擠出得到立體復合晶體含有率高的聚乳酸，工藝流程簡單，適用于工業化生產。?

具體實施方式

以下實施例表征方法如下：?

聚乳酸的分子量采用凝膠滲透色譜（GPC）測定。條件為：美國Waters公司凝膠滲透色譜儀，Waters2414示差檢測器，Waters?1515Isocratic?HPLC泵，ETL?LISTED-81437柱加熱爐，聚苯乙烯填充色譜柱，農殘級氯仿為流動相，流速為1.0mL/min，以含有10vol%六氟異丙醇的氯仿為溶劑，將樣品配置成0.3wt%的溶液，進樣量為100μL，柱溫35℃，檢測器溫度35℃。?

聚乳酸的熱性能采用德國耐馳公司DSC?200F3型差示掃描量熱儀測定。在50mL/min氮氣保護下，30～250℃以10℃/min速率升溫，再以10℃/min速率降溫，第二次以10℃/min速率升溫至250℃。DSC曲線上在190℃以下出現的熔融峰和熔融焓為均相晶體，記為T_mh和ΔH_h；200℃以上出現的熔融峰和熔融焓為立體復合晶體，記為T_msc和ΔH_sc。?

立體復合晶體含有率（sc生成率）采用以下公式獲得：?