[發(fā)明專利]一種聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910706947.7
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110373008B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉焱龍;邊新超;馮立棟;張寶;王天昶;李杲;陳學(xué)思
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L51/08;C08L67/02;C08F283/02;C08F220/32;C08F220/14;C08G63/08;C08G63/91
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉猛

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法。所述聚乳酸復(fù)合材料由包含封端的聚L?乳酸和內(nèi)潤滑劑的原料制備得到；所述封端的聚L?乳酸包括聚甲基丙烯酸縮水甘油酯封端的聚L?乳酸。與現(xiàn)有技術(shù)中采用環(huán)氧基團(tuán)封端的聚L?乳酸相比，本發(fā)明采用特定的封端的聚L?乳酸，其封端分子中同時含有環(huán)氧基團(tuán)和雙鍵，最終制備得到的聚乳酸復(fù)合材料同時具有較優(yōu)的透明性和耐熱性。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明制備得到的聚乳酸復(fù)合材料的透光率不低于92％，透明性較優(yōu)；聚乳酸復(fù)合材料在90℃熱水中無形變，耐熱性能較優(yōu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚乳酸(PLA)以植物資源為主要原料，經(jīng)化學(xué)方法合成，是最早實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)的可降解生物基聚酯材料。隨著社會對環(huán)保高分子材料的需求增加，PLA的應(yīng)用領(lǐng)域正逐漸擴(kuò)展。PLA具有良好的力學(xué)強(qiáng)度和透明性，主要的性能缺陷是耐熱性較差，僅60℃左右。PLA是半結(jié)晶性高分子，在添加成核劑后可提高結(jié)晶速率，進(jìn)而提高材料結(jié)晶度，采用該種方法可以將PLA的耐熱使用溫度提升至100℃左右。但是該方法目前主要采用注塑成型的工藝實現(xiàn)，主要原因是在注塑過程中，可以對模具的溫度及物料在模具中的停留時間靈活調(diào)控，進(jìn)而提高制品的耐溫性能。而在吸塑、吹塑等成型過程中，制備耐溫PLA依然比較困難。此外，添加成核劑后，對PLA材料的透明性有較大影響。

吸塑成型是PLA的主要成型工藝，目前的工藝條件下制備PLA吸塑產(chǎn)品多為非耐溫產(chǎn)品。專利CN 1319716C公布了一種制備半結(jié)晶聚乳酸產(chǎn)品的方法，通過加熱這些樹脂片直到它們成為半結(jié)晶，再使該片在一個較冷的模具中成型。通過這種方法制得的半結(jié)晶成型制品具有改善的耐熱性。該方法需要預(yù)先將片材通過加熱的方法使結(jié)晶度達(dá)到特定程度，太高或太低均影響制品的耐溫性能。專利CN 101175817A公布了乳酸類聚合物組合物、由該組合物構(gòu)成的成型品及其制造方法，是由聚乳酸類聚合物、酰胺鍵的脂肪族羧酸酰胺的有機(jī)結(jié)晶成核劑及結(jié)晶促進(jìn)劑組成，通過在60～130℃的溫度下熱成型該組合物構(gòu)成的片材，得到熱成型品。專利CN 101265355A公布了一種聚乳酸共混物及其成型品，由聚乳酸、酰胺類化合物和山梨醇共混而成，該組合物成型后通過熱處理可得到聚乳酸成型品。上述發(fā)明采用添加結(jié)晶成核劑的方法制備耐熱聚乳酸吸塑制品，在提高聚乳酸耐熱性能的同時，產(chǎn)品的透明性受到一定程度的影響。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法，本發(fā)明制備的聚乳酸復(fù)合材料具有較優(yōu)的透明性和耐熱性。

本發(fā)明提供了一種聚乳酸復(fù)合材料，由包含封端的聚L-乳酸和內(nèi)潤滑劑的原料制備得到；

所述封端的聚L-乳酸包括聚甲基丙烯酸縮水甘油酯封端的聚L-乳酸。

優(yōu)選的，所述封端的聚L-乳酸中，D構(gòu)型聚乳酸的含量為1.5～8wt％。

優(yōu)選的，所述封端的聚L-乳酸和內(nèi)潤滑劑的質(zhì)量比為98～100：0.1～2。

優(yōu)選的，所述封端的聚L-乳酸的數(shù)均分子量為10～30萬。

優(yōu)選的，所述內(nèi)潤滑劑為二元酸二元醇低聚物；

所述內(nèi)潤滑劑的數(shù)均分子量為1000～3000。

本發(fā)明還提供了一種聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

將封端的聚L-乳酸和內(nèi)潤滑劑混合后，擠出片材，吸塑成型，得到聚乳酸復(fù)合材料；

所述封端的聚L-乳酸包括聚甲基丙烯酸縮水甘油酯封端的聚L-乳酸。

優(yōu)選的，所述聚甲基丙烯酸縮水甘油酯封端的聚L-乳酸按照以下方法進(jìn)行制備：

A)將L-丙交酯單體、第一引發(fā)劑和催化劑在120～150℃下反應(yīng)；