[發明專利]一種改性聚乳酸的制備方法

有效

• 申請號: 201610899186.8
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN106633017B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 張潔;裴明黎;肖夏;徐剛毅;王利群;涂克華
• 申請（專利權）人: 杭州銘眾生物科技有限公司
• 主分類號: C08G63/695
• 分類號: C08G63/695;C08G63/80
• 代理公司: 北京尚德技研知識產權代理事務所(普通合伙) 11378
• 代理人: 嚴勇剛

本發明涉及一種生物可降解高分子材料的制備方法，尤其涉及一種改性聚乳酸的制備方法，所述方法包括改性乳酸水預聚體，脫水，縮聚、固相縮聚步驟，最終獲得性能優異的改性聚乳酸。本發明通過改進的原料組分和優化的制備工藝，使得制備的改性聚乳酸聚合轉換率高，質量穩定，殘渣殘留及揮發物少，在含水量、分子量、拉伸強度、生物相容性方面均具有優異的性能，不僅可以滿足制備傳統食品級薄膜、包裝材料的要求，也可以滿足醫用級材料的要求。并且本發明的上述方法具有工藝簡單、能耗少、成本低的特點，既對環境友好無害，又能滿足材料的使用性能要求，提高了合成材料的性能。

技術領域

本發明涉及一種生物可降解高分子材料的制備方法，尤其涉及一種改性聚乳酸的制備方法。

背景技術

聚乳酸(PLA)以其獨特的物理性能和良好的生物相容性在醫學領域得到了應用。但受到生產工藝路線，原料及中間產物提純等諸多因素-特別是受乳酸制備丙交酯的得率不高的影響，聚乳酸的價格一直居高不下，限制了聚乳酸替代石油基材料的可能。

目前聚乳酸的主要制備途徑是：將淀粉經微生物發酵生產乳酸，在一定的條件和催化劑的作用下預聚得到低分子量的乳酸齊聚物，再將該齊聚物熱裂解制備丙交酯，然后將丙交酯開環聚合得到聚乳酸；或是乳酸直接縮合聚合制備聚乳酸。

顯然前者受生產工藝路線，設備及中間產物提純等諸多因素制約，其制備工藝復雜、成本高、能耗大；而直接縮合聚合法工藝簡單、耗能小、成本低，但該方法很難得到高分子量的聚乳酸。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種改性聚乳酸的制備方法，以減少或避免前面所提到的問題。

為解決上述技術問題，本發明提出了一種改性聚乳酸的制備方法，包括以下步驟：

(1)重量百分比為60～65％的乳酸水溶液，在N₂保護下加入7％～10％聚硅氧烷低聚物，升溫后調整溫度到70～90℃，加入擴鏈劑，保溫反應0.1-0.5小時，反應結束后，加入三乙胺進行中和，制得有機硅改性乳酸水預聚體溶液；

(2)有機硅改性乳酸水預聚體溶液再與乳酸水溶液混合，用量為體積比1：1，混合后，在溫度為100～160℃、壓力為0.02～0.1MPa條件下進行脫水處理；

(3)脫水后，添加縮聚催化劑和穩定劑進行縮聚反應制，所述縮聚催化劑的用量是步驟(2)中加入的乳酸水溶液質量的0.01－0.1％，所述穩定劑的用量是步驟(2)中加入的乳酸水溶液質量的0.003－0.05％，攪拌速度為150－200r/min，縮聚反應的溫度為170－220℃，反應時間為1－15h，反應壓力為0.02～0.1MPa；

(4)將步驟(3)縮聚反應制得的共聚酯物進行固相縮聚制得高分子量的聚乳酸。

優選地，所述的步驟(1)加入7％～10％聚硅氧烷低聚物，控制溫度75-80℃，攪拌，攪拌轉速為280～300r/min；加入擴鏈劑后，強烈攪拌，轉速控制為1200～1700r/min。

優選地，所述的步驟(2)脫水處理為減壓脫水或共沸脫水。

優選地，如果采用共沸脫水，使用的共沸溶劑為二甲苯、三甲苯、二苯醚和苯甲醚中的一種或多種。

優選地，所述的步驟(3)中縮聚催化劑為氧化鉍、氧化鋅、乙酸鋅、乙酸鉍、乙酸鈷、乙酸錳中的一種或一種以上。

優選地，所述的步驟(3)中穩定劑為亞磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或磷酸三乙酯中的一種或一種以上。