[發(fā)明專利]一種增強增韌的聚乳酸共混材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110550065.3
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113088057B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 韓立晶;張會良;趙玲;董麗松;邊俊甲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 22214
• 代理人: 王瑩

本發(fā)明涉及一種增強增韌的聚乳酸共混材料及其制備方法，屬于生物降解高分子材料技術(shù)領域。解決了現(xiàn)有技術(shù)中改性PLA韌性的方法，在提高PLA韌性的同時，使其強度和剛性明顯降低的技術(shù)問題。本發(fā)明的增強增韌的聚乳酸共混材料，以聚乳酸和聚己內(nèi)酯為原料，經(jīng)過熔融共混和單向拉伸制備得到；其中，聚乳酸和聚己內(nèi)酯的質(zhì)量比為(60?95):(5?40)；單向拉伸的拉伸溫度為55?65℃。該聚乳酸共混材料，具有高強度、高模量、高韌性，且具有生物降解的環(huán)保性能，有利于聚乳酸的廣泛應用。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于生物降解高分子材料技術(shù)領域，具體涉及一種增強增韌的聚乳酸共混材料及其制備方法。

背景技術(shù)

可降解材料是在一段時間內(nèi)，在熱力學和動力學意義上均可降解的材料。按降解的外因因素來分，可分為：光降解材料、生物降解材料等，影響因素主要有溫度、分子量、材料結(jié)構(gòu)等。隨著國家環(huán)保政策的實施，可生物降解材料被列入國家發(fā)展政策之中，需求量非常巨大。

聚乳酸(PLA)又稱聚丙交酯，來源于可再生植物資源，又具有優(yōu)良的生物降解性、生物相容性、生物可吸收性以及易加工成型等優(yōu)點，因此，被認為是石油基高分子材料的理想替代品，在生物醫(yī)用領域和通用塑料領域，均展現(xiàn)出廣闊的應用前景。然而，脆性嚴重、抗沖擊性能差等缺點嚴重限制了聚乳酸的發(fā)展。

現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用將增韌劑(如聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚(醚)氨基甲酸酯(PU)和聚醚-b-酰胺熱塑性彈性體(PEBA)等)與聚乳酸進行共混的方法來改善聚乳酸的韌性。該方法制備的共混材料的斷裂伸長率和沖擊強度得到了顯著提高。然而，增韌劑的加入使PLA韌性提高的同時，強度和剛性明顯降低，降低了實際使用價值。因此，采用合理的方法在提高聚乳酸韌性的同時提高其強度和剛性顯得非常重要也更有價值。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中改性PLA韌性的方法，在提高PLA韌性的同時，使其強度和剛性明顯降低的技術(shù)問題，提供一種增強增韌的聚乳酸共混材料及其制備方法，在提高PLA韌性的同時提高其強度和剛性。

本發(fā)明實現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案如下。

本發(fā)明提供一種增強增韌的聚乳酸共混材料，以聚乳酸和聚己內(nèi)酯為原料，經(jīng)過熔融共混和單向拉伸制備得到；

所述聚乳酸和聚己內(nèi)酯的質(zhì)量比為(60-95):(5-40)；

所述單向拉伸的拉伸溫度為55-65℃。

優(yōu)選的是，所述聚乳酸和聚己內(nèi)酯的質(zhì)量比為(70-90):(10-30)。

優(yōu)選的是，所述單向拉伸的拉伸速率為5-40mm/min。

優(yōu)選的是，所述單向拉伸的拉伸倍率為0.3-5.0倍，更優(yōu)選的是，所述單向拉伸的拉伸倍率為0.5-4.0倍。

優(yōu)選的是，所述熔融共混條件為：溫度170-180℃，轉(zhuǎn)速40-60轉(zhuǎn)/分，時間5-8min。

本發(fā)明還提供上述一種增強增韌的聚乳酸共混材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、按配比將聚乳酸與聚己內(nèi)酯進行熔融共混，得到聚乳酸共混材料；

步驟二、將聚乳酸共混材料經(jīng)單向拉伸，得到增強增韌的聚乳酸共混材料。

優(yōu)選的是，所述步驟一中，熔融共混前，還包括將聚乳酸和聚己內(nèi)酯分別置放于真空烘箱中，分別于80-100℃和35℃真空干燥12-24h。

優(yōu)選的是，所述步驟一中，熔融共混后，還包括，將共混材料直接在室溫空氣狀態(tài)下冷卻，在平板硫化機上于175-185℃，5-10MPa的壓力下壓成片材，然后放置到冷壓機上，在5-10MPa下保壓冷卻至室溫，得到聚乳酸共混材料。

更優(yōu)選的是，冷卻后，切割成塊狀。