[發明專利]一種聚乳酸改性材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711239209.3
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107915834B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 敖廣宇;周喬
• 申請（專利權）人: 沈陽金博地生態環保科技有限公司
• 主分類號: C08G63/664
• 分類號: C08G63/664;C08F120/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種聚乳酸改性材料的制備方法，包括以下步驟：（1）在氮氣保護下，將聚乙二醇甲基丙烯酸酯溶于有機溶劑中，加入催化劑，恒溫密閉聚合，將溶液倒在玻璃板上，真空干燥后得到PP共聚物；（2）取丙交酯和PP共聚物，加入催化劑辛酸亞錫，在130～150℃、真空條件下反應15～24h，即得。本發明用聚乙二醇甲基丙烯酸酯（MMA?PEG）自聚物PP來改性聚乳酸合成PP?PLA聚合物，合成原料乳酸來源廣泛，減少了聚合改性的成本，并使PLA的親水性和機械性能得到了改善。適當的加入PP使其斷裂伸長率提高柔韌性增加，依然具有生物相容性、生物降解性，有望應用到日常生活可降解塑料、醫學用具等方面。

技術領域

本發明涉及一種聚乳酸改性材料及其制備方法，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

塑料制品在人們的生產生活中得到廣泛應用，在給人們帶來極大方便的同時也形成了白色垃圾，造成嚴重的環境污染?？山到馑芰系难芯亢烷_發成為解決白色污染的理想途徑，可降解塑料在廢棄后能在自然的條件下自動完全分解，其可分解成CO₂和H₂O，最終消失于自然界中，對環境無污染。

聚乳酸（PLA）作為基體的可降解塑料是目前最常見也是應用最廣泛的生物可降解塑料，因其具有良好的可降解性和生物相容性以及優良的力學性能，是取代通用塑料的重要材料之一。但由于PLA自身結構使其不具備親水性且力學脆性大、結晶度高等，對其進行改性成為研究重點，其中聚乙二醇改性聚乳酸方法較為常見且有效。中國專利CN104892909A公開了一種使用聚乙二醇單醚和L,D-丙交酯為原料制備聚乙二醇單醚-聚乳酸嵌段共聚物的方法，得到的產品分子量、吸濕度有了改善，但其機械性能依然有限。中國專利CN103980466A公開了一種生物降解聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物的制備方法，其中使用了甲基吡咯烷酮作為有機溶劑，其沸點高、難揮發，容易造成溶液殘留，影響聚合物安全性、結構性質。常規聚乙二醇改性聚乳酸，其機械性能與親水性均存在局限。

發明內容

針對上述現有技術，本發明提供了一種聚乳酸改性材料，及其制備方法。本發明采用低沸點有機溶劑，通過引入聚乙二醇甲基丙烯酸酯（MMA-PEG）改性聚乳酸材料，增加聚乳酸親水基團，又可進一步改善其機械性能，制備出的PP改性PLA聚合物具有良好的親水性和機械性能。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種聚乳酸改性材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）在氮氣保護下，將聚乙二醇甲基丙烯酸酯（MMA-PEG）溶于有機溶劑中，加入催化劑，55～60℃恒溫密閉聚合4～8h，55～60℃恒溫減壓蒸餾至溶液具有一定的粘度（11～13Pa·s），將溶液緩慢倒在玻璃板上鋪展均勻，真空干燥后得到PP共聚物（其分子式如圖1所示），研磨、過500目篩，待用；

優選的，所述聚乙二醇甲基丙烯酸酯的分子量在360～500；

所述有機溶劑選自四氫呋喃、氯仿；

所述催化劑選自偶氮二異丁氰、過氧化二苯甲酰、過氧化苯甲酰叔丁酯、過氧化甲乙酮、過氧化氫中的一種或多種，優選過氧化二苯甲酰；催化劑的加入量為0.1%（重量百分數）；

所述減壓蒸餾時的反應壓強為3～5KPa；

優選的，所述密閉聚合的時間為6～7h；

（2）取丙交酯和PP共聚物，聚乙二醇甲基丙烯酸酯與丙交酯的質量比為1：8～20，加入催化劑辛酸亞錫，在130～150℃、真空條件下反應15～24h；反應結束后，產物用有機溶劑溶解，石油醚沉析，真空干燥，即得聚乳酸改性材料——PP-PLA共聚物。

所述辛酸亞錫的用量為丙交酯重量的0.1%。

所述有機溶劑選自四氫呋喃、氯仿。