[發明專利]一種聚乳酸增塑劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110165267.6
• 申請日: 2021-02-06
• 公開（公告）號: CN112940235B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 楚喆;李興偉;曹益恒;楚軍政
• 申請（專利權）人: 河南正通食品科技有限公司
• 主分類號: C08G63/91
• 分類號: C08G63/91;C08L67/04
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 楊海霞

本發明公開了一種聚乳酸增塑劑及其制備方法，屬于塑料助劑領域。本發明利用極性基團相互耦合產生的屏蔽作用，降低聚乳酸的玻璃化轉變溫度，提高聚乳酸的斷裂伸長率，增加聚乳酸的柔韌性。本發明由乳酸、甘油、脂肪酸等原料，經過共聚反應，酯化反應，蒸餾精制等過程得到脂肪酰聚乳酸甘油酯。其為結構如下的混合物：。

技術領域

本發明涉及一種聚乳酸增塑劑，特別適用于聚乳酸透明制品的增韌改性，屬于塑料助劑領域。

背景技術

石油基材料是現代化工行業最重要的材料，雖然為人民生活創造了價值提供了便利，但是帶來的“白色污染”問題嚴重污染環境和影響人體健康，因此全世界各國紛紛啟動實施防止白色污染的中長期計劃，目前已經有100多個國家和地區提出了“限塑”和“禁塑”政策。歐盟立法禁塑在2021年正式生效，我國也有多個省份下達了禁塑令實施方案。

聚乳酸(PLA)是一種生物基高分子材料，具有生物可降解，對環境不造成污染的特點，是石油基不可降解塑料的理想替代品。由于聚乳酸樹脂脆性大，韌性不好，限制了應用范圍。對其進行改性，改善其柔韌性，改善其加工性能是目前急需解決的難題。

發明內容

本發明的目的其一在于提供脂肪酰聚乳酸甘油酯的制備方法；其二提供一種能夠使聚乳酸樹脂增韌改性的增塑劑。

本發明所述的增塑劑為脂肪酰聚乳酸甘油酯。

所述的增塑劑為結構如下的混合物：

該脂肪酰聚乳酸甘油酯通過以下技術方案制備：

第一步，先將乳酸投入反應釜中，在真空條件下，70-80℃的溫度下脫去水分；然后加入催化劑A繼續升高溫度到150-170℃時，進行縮聚反應，當其平均聚合度達到3-10，分子量達到300-600時停止縮聚反應；

第二步，按照一定的物料比例投入甘油，加入催化劑B，在真空下溫度保持在160℃-170℃進行酯化反應，得到聚乳酸甘油酯，終點判斷依據為酸值小于2mgKOH/g；

第三步，通過薄膜蒸餾除去未反應的甘油，乳酸及游離聚乳酸和水分，蒸餾溫度170-175℃，真空50-350Pa；

第四步，將脂肪酸和蒸餾過的聚乳酸甘油酯再次投入反應釜中，加入催化劑C，在真空下逐步升溫至130-170℃，再次進行酯化反應，通過控制酸值、皂化值、羥值控制反應終點，該反應結束后降溫，脫色，包裝即得產品。

所述的脂肪酸為乙酸、丁酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸。

所述的催化劑A為氧化鎂或氧化鈣，B為氫氧化鈉或氫氧化鉀，C為磷酸或對甲苯磺酸。

本發明優點：提供了一種聚乳酸增塑劑脂肪酰聚乳酸甘油酯，作用原理是利用極性基團相互耦合產生的屏蔽作用，降低聚乳酸的玻璃轉化溫度，提高斷裂伸長率，降低脆性，改善柔韌性，改善制品的加工性能。

具體實施方式

實施例1

將計量好的乳酸(質量百分含量88％)512Kg，在真空下、70-80℃的溫度下脫去水分，然后加入氧化鎂1Kg，繼續在真空下逐步升高溫度150-170℃時，進行縮聚反應，出水量為70-80Kg時停止反應。加入甘油95Kg，加入氫氧化鈉0.4Kg，在真空下溫度保持在170℃左右進行酯化反應至酸值小于2mgKOH/g后停止反應，反應時間約6小時。反應結束后通過薄膜蒸發器蒸餾除去未反應的甘油，乳酸及游離聚乳酸和水分，蒸餾溫度170-175℃，真空80-150Pa。