[發明專利]一種PLA/CA/LCHBPs共混物及其制備方法

有效

• 申請號: 202010212840.X
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111454549B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 嚴德平;靳玉娟;許建;汪博;王春霞;孫小宏
• 申請（專利權）人: 合肥恒鑫生活科技股份有限公司;北京工商大學
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L75/08;C08L75/06;C08L1/12;C08J5/18;C08G18/76;C08G18/48;C08G18/42
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 張擁

本發明公開了一種PLA/CA/LCHBPs共混物及其制備方法，該PLA/CA/LCHBPs共混物的制備方法，將PLA、CA與LCHBPs進行溶液共混，即得到PLA/CA/LCHBPs共混物；LCHBPs為包含硬鏈段和軟鏈段的嵌段共聚物，硬鏈段為MDI?H20或MDI?H30，軟鏈段為PEG。本發明制備得到的PLA/CA/LCHBPs共混物的相容性變好的同時，力學性能也得到了提高，親水性得到改善。在PLA/CA共混物中加入1.0phr LCHBPs時，PLA/CA/LCHBPs共混物的拉伸強度增幅為29％，斷裂伸長率增幅為484％，薄膜撕裂強度漲幅為38.24％。

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，特別是指一種PLA/CA/LCHBPs共混物及其制備方法。

背景技術

聚乳酸(PLA)是一種熱塑性脂肪族聚酯，可以來源于生物質原料(木薯，甜菜，甘蔗等)的微生物發酵。PLA具有許多令人著迷的特性，例如良好的生物可降解性、生物相容性和抗拉強度。但是，由于在分子鏈段中存在半剛性結構，所以PLA的分子鏈柔韌性很差。因此，分子間的纏結受到極大限制，PLA在室溫下表現出明顯的脆性，大大限制了PLA的應用。為了克服PLA的這些缺點，需要對PLA進行改性研究。將PLA與其他生物基可降解材料(如PHBV，PBS，纖維素等)共混是一種重要的改性方法。

天然纖維素被認為是世界上最豐富的生物基聚合物，而且價格低廉、可生物降解。在所有纖維素衍生物中，醋酸纖維素(CA)是最常用的一種，特別是在涂料、紡織品和薄膜材料領域。CA具有良好的力學性能和成膜性，可以對PLA進行改性。但目前研究發現PLA與CA的相容性較差，因此解決兩者的相容性是我們所追求的目標。

超支化聚合物具有高度支化的三維網狀結構，末端還有大量的活性基團，具有溶解性好，易于成膜等優點。長鏈型超支化聚合物(LCHBPs)是一種典型的超支化聚合物，其末端的大量柔性長鏈可以與其他聚合物的分子鏈產生強烈纏結作用，從而改善與其他聚合物分子的相容性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種PLA/CA/LCHBPs共混物及其制備方法，在本發明的制備方法中，采用LCHBPs對PLA與CA的相容性進行增容改性，制備得到的PLA/CA/LCHBPs共混物的相容性變好的同時，力學性能和親水性也得到了提高。

基于上述目的，本發明提供的一種PLA/CA/LCHBPs共混物的制備方法，將PLA、CA與LCHBPs進行溶液共混，即得到PLA/CA/LCHBPs共混物；

所述LCHBPs為包含硬鏈段和軟鏈段的嵌段共聚物，所述硬鏈段為MDI-H20或MDI-H30，所述軟鏈段為PEG。

在本發明的一些實施例中，所述LCHBPs的結構如式(Ⅰ)所示：

其中，在式(Ⅰ)中，虛框中所對應的具體結構分別為：

在本發明的一些實施例中，所述LCHBPs采用以下方法制備得到：將PEG與MDI反應得到PEG-NCO預聚物，然后將擴鏈劑H20或H30與PEG-NCO預聚物進行擴鏈反應得到LCHBPs。合成路線如下所示：

在本發明的一些實施例中，所述將PEG與MDI反應得到PEG-NCO預聚物的步驟包括：

將脫水的PEG和過量的MDI溶解在DMF中，在真空中于75～85℃反應2.5～3.5h，得到PEG-NCO預聚物的混合溶液。

在本發明的一些實施例中，所述將擴鏈劑H20或H30與PEG-NCO預聚物進行擴鏈反應得到LCHBPs的步驟包括：