[發明專利]一種可生物降解的聚乳酸改性材料

在審

• 申請號: 201610186878.8
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105602219A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 姚振全
• 申請（專利權）人: 東莞市恒豐高新技術開發有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L3/06;C08L51/04;C08L55/02;C08L23/08;C08K5/00;C08K5/25;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/32;C08K5/1575
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 羅偉平;潘俊達

技術領域

本發明涉及可生物降解材料技術領域，特別涉及一種可生物降解的聚乳酸改性材 料。

背景技術

隨著社會的飛速發展和科學技術的進步，人們對石油的需求量越來越大，但石油 是不可再生的資源，石油資源隨著各國的大量使用將面臨枯竭，同時不可降解的石油基塑 料廢棄物所造成的如污染土壤水源、占用土地資源、威脅生態環境等一系列問題不斷惡化， 引起世界各國組織的極大關注，可降解可再生材料的研究成為世界范圍的熱點。

聚乳酸是一種以淀粉、纖維素等可再生資源為原料，經水解、發酵、純化、聚合而成 的一種脂肪族聚酯，原料來源廣泛，能夠完全生物降解，具有傳統聚烯烴樹脂相似的加工性 能，被認為在一次性消費品領域替代不可降解塑料的最佳選擇。聚乳酸具有優良的生物相 容性和可降解性，與淀粉共混制備環境友好型可降解材料，不僅能夠實現材料的完全生物 降解，更能減少對不可再生的石油基聚合物的依賴，對解決環境污染問題意義重大。

雖然聚乳酸有巨大的市場前景，但其本身硬且脆，物理機械加工性能不理想，這都 限制了它的進一步應用，因此，對聚乳酸改性開始成為人們的研究重點。

發明內容

本發明的目的之一在于：針對現有技術的不足，而提供一種可生物降解的聚乳酸 改性材料，該材料在保持原有的生物相容性和可降解性的同時，其物理機械性能也得到改 善。

為了實現上述目的，本發明采用以下解決方案：

一種可生物降解的聚乳酸改性材料，包括以下重量百分比的組成：

其中，所述聚乳酸是為聚L-乳酸、聚DL-乳酸或前兩者的共聚共混物，其數均分子 量為4-60萬；

所述增韌劑為甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一種，增韌劑含有活性基團，能與聚乳酸發 生化學反應，獲得較理想的增韌效果，使熱變形溫度基本保持不變，而抗沖擊性能又明顯改 善；

所述成核劑為滑石粉、磷酸金屬鹽、3，4-二甲基亞芐基山梨醇和癸二酸二苯甲酰 肼中的至少一種。

所述乙酰化試劑為醋酸酐；所述催化劑為氫氧化鈉；

所述偶聯劑為鋁酸酯，偶聯劑是在塑料配混中起到改善合成樹脂與無機填充劑或 增強材料的界面性能作用的一種塑料添加劑，它在聚乳酸的加工過程中降加工體系的粘 度，改善填充劑的分散度以提高加工性能，進而使制品獲得良好的表面質量及機械、熱和電 性能。

以所述玉米淀粉為原料，所述醋酸酐為乙酰化試劑、所述氫氧化鈉為催化劑，利用 微波輻射技術制得乙酰化淀粉。乙酰化淀粉的顆粒尺寸較未改性的淀粉的顆粒尺寸小，且 顆粒表面的羥基減少了，減弱了顆粒之間的相互作用，增加了其與聚乳酸顆粒之間的結合 力，提高了玉米淀粉與聚乳酸之間的相容性；

所述甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物由42份丁苯膠乳、28份苯乙 烯、30份甲基丙烯酸甲酯在水中聚合而得。

所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，還包括按重量百分比計0.2～1％的增溶 劑，所述增溶劑為馬來酸二辛酯和過氧化二異丙苯中的至少一種。

所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，還包括按重量百分比計0.2～1％的抗氧 劑，所述抗氧劑為4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚、丁基羥基甲苯和2,6-二叔丁基對甲酚中的至 少一種。

所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，還包括按重量百分比計0.2～1％的熱穩定 劑，所述熱穩定劑為為硬脂酸鋅、季戊四醇、二鹽基硬脂酸鉛和月桂酸鈣中的至少一種。熱 穩定劑之間存在有協同效應，不僅使得聚乳酸的耐熱性能得到提升，其耐候性能及加工性 能也得到相應的改善。

優選的，所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，包括以下重量百分比的組成：

更為優選的，所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，其特征在于，包括以下重量百 分比的組成：

本發明的另一個目的在于，提供一種所述的可生物降解的聚乳酸改性材料的制備 方法，包括以下步驟：

第一步，將聚乳酸用分子篩真空干燥機干燥，聚乳酸的含水量為350ppm；

第二步，按上述重量配比投入高混機混合5min；