[發明專利]一種木糖醇改性聚乳酸復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710469014.1
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107201013A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 顧建芳
• 申請（專利權）人: 蘇州奧宇包裝科技有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/00;C08L97/02;C08L1/02;C08K5/053
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于包裝材料領域，涉及一種聚乳酸包裝材料，具體為一種木糖醇改性聚乳酸復合材料及其制備方法。

背景技術

聚乳酸作為生物可降解和可再生的脂肪族聚酯在生物醫藥領域被廣泛的關注。線性聚乳酸材料本身性能脆、抗沖擊性差同時缺乏柔性和彈性，極易彎曲變形，同時又具有較高的熔點和粘度，較慢的降解速率，在一定程度上限制了其在農藥、醫藥和包裝領域的廣泛應用，而星型聚合物有較低結晶度、擴散系數和低的熔融粘度等獨特性質。將線性的聚乳酸改性成星型的聚乳酸，可以獲得高分子量的同時，降低其粘度，并且提高流動性。因此，星型聚合物逐漸成為高分子領域的研究熱點。

發明內容

本發明解決的技術問題：為了克服現有技術的缺陷，改善聚乳酸本身性能脆、抗沖擊性差同時缺乏柔性和彈性，極易彎曲變形，同時又具有較高的熔點和粘度，較慢的降解速率的缺陷，本發明提供了一種木糖醇改性聚乳酸復合材料及其制備方法。

技術方案：一種木糖醇改性聚乳酸復合材料，按重量份計，所述復合材料包含以下組分：木糖醇12～19份、聚檸檬酸木糖醇8～16份、乙二醇3～11份、山梨糖醇2～9份、亞麻纖維6～18份、棉花纖維3～12份、竹纖維2～13份、甘油3～17份、聚乳酸25～50份。

優選的，按重量份計，所述復合材料包含以下組分：木糖醇16份、聚檸檬酸木糖醇14份、乙二醇8份、山梨糖醇7份、亞麻纖維13份、棉花纖維9份、竹纖維11份、甘油13份、聚乳酸38份。

所述的一種木糖醇改性聚乳酸復合材料的制備方法，包含以下步驟：

(1)采用質量分數為11％～30％的碳酸氫鈉水溶液處理亞麻纖維、棉花纖維和竹纖維，反應1～2.5小時；

(2)將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內干燥1～3小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.2Pa～-0.1Pa，溫度為70～85℃；

(3)采用質量分數為22％～40％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應溫度為30～55℃，時間為1.5～4小時，反應結束后用去離子水漂洗至中性，風干、備用；

(4)在無水、真空狀態下，將纖維粉末與L-丙交酯單體按質量比8～11:3～5混合，溶劑為甲苯，在45～55℃條件下反應1～3小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應20～50分鐘后室溫下冷卻；

(5)將步驟(4)處理后的纖維粉末與木糖醇、聚檸檬酸木糖醇、乙二醇、山梨糖醇、甘油和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內溫度為180℃～190℃，至完全熔融后，轉移至平板硫化機上熱壓成型。

優選的，步驟(1)中采用質量分數為22％的碳酸氫鈉水溶液處理亞麻纖維、棉花纖維和竹纖維，反應2小時。

優選的，步驟(2)中將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內干燥2小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.2Pa，溫度為80℃。

優選的，步驟(3)中采用質量分數為35％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應溫度為50℃，時間為3小時，反應結束后用去離子水漂洗至中性，風干、備用。

優選的，步驟(4)中在無水、真空狀態下，將纖維粉末與L-丙交酯單體按質量比9:4混合，溶劑為甲苯，在50℃條件下反應2小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應40分鐘后室溫下冷卻。

優選的，步驟(5)中將步驟(4)處理后的纖維粉末與木糖醇、聚檸檬酸木糖醇、乙二醇、山梨糖醇、甘油和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內溫度為188℃，至完全熔融后，轉移至平板硫化機上熱壓成型。

有益效果：(1)本發明所述木糖醇改性聚乳酸復合材料經改性后呈星型結構，具有較低結晶度、擴散系數和低的熔融粘度等特性；(2)本發明所述復合材料抗沖擊性好，柔性和彈性佳，不易變形；(3)本發明所述復合材料具有高分子量，粘度低，流動性提高，降解速率加快。

具體實施方式

實施例1

一種木糖醇改性聚乳酸復合材料，按重量份計，所述復合材料包含以下組分：木糖醇12份、聚檸檬酸木糖醇8份、乙二醇3份、山梨糖醇2份、亞麻纖維6份、棉花纖維3份、竹纖維2份、甘油3份、聚乳酸25份。

所述的一種木糖醇改性聚乳酸復合材料的制備方法，包含以下步驟：

(1)采用質量分數為11％的碳酸氫鈉水溶液處理亞麻纖維、棉花纖維和竹纖維，反應1小時；