[發(fā)明專利]一種完全生物降解增塑聚乳酸樹脂及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310101844.0
• 申請(qǐng)日: 2013-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN103160087A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張會(huì)良;張貴寶;梁宏玉;劉三榮;郝艷平;邊俊甲;李悅生;董麗松
• 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): C08L67/04
• 分類號(hào): C08L67/04;C08L67/02;C08K5/20;C08K9/12;C08K5/5317;C08K5/134;C08K5/524
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料改性領(lǐng)域，特別涉及一種完全生物降解增塑聚乳酸樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)

聚乳酸是由植物性多糖發(fā)酵得到的乳酸經(jīng)聚合形成的化合物，是一種新型的可再生生物降解材料。聚乳酸產(chǎn)品可以生物降解，實(shí)現(xiàn)在自然界中的循環(huán)，因此是理想的綠色高分子材料。聚乳酸還具有很好的透明性和加工性，因而，聚乳酸材料在包裝材料、纖維和非織造物以及醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

由聚乳酸制成的產(chǎn)品除能生物降解外，生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好，還具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分廣泛，可用作包裝材料、纖維和非織造物等，目前主要用于服裝(內(nèi)衣、外衣)、產(chǎn)業(yè)(建筑、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、造紙)和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。聚乳酸適用于吹塑、注塑等各種加工方法，加工方便，應(yīng)用十分廣泛。可用于加工從工業(yè)到民用的各種塑料制品、包裝食品、快餐飯盒、無紡布、工業(yè)及民用布。進(jìn)而加工成農(nóng)用織物、保健織物、抹布、衛(wèi)生用品、室外防紫外線織物、帳篷布、地墊面等等，市場(chǎng)前景十分看好。聚乳酸相容性與可降解性良好，在醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用也非常廣泛，如可生產(chǎn)一次性輸液用具、免拆型手術(shù)縫合線等，低分子聚乳酸作藥物緩釋包裝劑等。但聚乳酸脆性較大，韌性差，抗沖擊強(qiáng)度小于5KJ/m²，嚴(yán)重制約了聚乳酸的應(yīng)用范圍。

為了改善聚乳酸的韌性，現(xiàn)有技術(shù)多是采用多組分共混改性的方法增韌，例如：選擇小分子增塑劑對(duì)聚乳酸進(jìn)行增韌改性，具體例子如使用檸檬酸類化合物制備檸檬酸增塑改性聚乳酸（檸檬酸增塑改性聚乳酸.高分子材料科學(xué)與工程，（2008），24(1),151-154），或者使用環(huán)氧大豆油制備增塑改性聚乳酸（Thermal,mechanicalandrheologicalpropertiesofpoly(lacticacid)/epoxidizedsoybeanoilblends.PolymerBulletin,(2009),62(1),91-98），采用上述方法對(duì)聚乳酸改性后雖可提高材料韌性，但小分子易發(fā)生遷移，因此此種材料的性能會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生劣化，影響材料的使用壽命，并且改性后的聚乳酸一般難以保持原有的透明性。為了解決上述問題，申請(qǐng)?zhí)枮?00510067228的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種生產(chǎn)由聚乳酸制成的透明材料的方法和由聚乳酸制成的透明材料，該方法是將聚乳酸和其分子中具有兩個(gè)或多個(gè)雙鍵的單體共同捏合，并在高溫下模塑捏合產(chǎn)物獲得模塑制品，模塑后淬火模塑制品，淬火過程中模塑制品進(jìn)行交聯(lián)處理，防止聚乳酸分子進(jìn)行再結(jié)晶，由此制得透明的聚乳酸制品，但是采用此方法進(jìn)行交聯(lián)處理后得到的交聯(lián)聚乳酸的生物可降解性大大降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的聚乳酸樹脂不能同時(shí)滿足高韌性、完全生物降解性和高透明度的問題，而提供一種完全生物降解增塑聚乳酸樹脂及其制備方法。

本發(fā)明首先提供一種完全生物降解增塑聚乳酸樹脂，包括：聚乳酸、聚己二酸二甘醇酯、成核劑和抗氧劑，所述聚乳酸、聚己二酸二甘醇酯、成核劑和抗氧劑的重量比為100:（10～40）:（0.3～1）:（0.3～1）。

優(yōu)選的是，所述的聚乳酸的數(shù)均分子量為50000～200000道爾頓。

優(yōu)選的是，所述的聚己二酸二甘醇酯的數(shù)均分子量為1000～20000道爾頓。

優(yōu)選的是，所述的成核劑為多酰胺類化合物或碳酸鈣負(fù)載苯基膦酸鈣。

優(yōu)選的是，所述的多酰胺類混合物為TMC-300或TMC-328。

優(yōu)選的是，所述的抗氧劑為四(β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯與亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的混合物。

優(yōu)選的是，所述的四(β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯與亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的重量比為1：（1.5～2.5）。

本發(fā)明還提供一種完全生物降解增塑聚乳酸樹脂的制備方法，包括如下：

將聚乳酸、成核劑與抗氧劑混合均勻后加入聚己二酸二甘醇酯，得到混合物，將上述混合物在130℃～195℃共混擠出，得到聚乳酸樹脂，所述的聚乳酸、聚己二酸二甘醇酯、成核劑和抗氧劑的混合比例按重量份數(shù)計(jì)為：100:（10～40）:（0.3～1）:（0.3～1）。

優(yōu)選的是，所述的聚己二酸二甘醇酯的數(shù)均分子量為1000～20000道爾頓。

優(yōu)選的是，所述的成核劑為多酰胺類化合物或碳酸鈣負(fù)載苯基膦酸鈣。

本發(fā)明的有益效果