[發明專利]一種增韌劑、增韌聚乳酸及其制備方法

在審

• 申請號: 202110657364.7
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113388094A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 胡瀟然;游夢麗;張千;向勇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: C08G63/60
• 分類號: C08G63/60;C08G63/66;C08G63/78;C08L67/04;C08L67/00
• 代理公司: 深圳市智享知識產權代理有限公司 44361
• 代理人: 王琴

本發明涉及可降解材料技術領域，具體公開了一種增韌劑、增韌聚乳酸及其制備方法，增韌劑的制備方法，其包括：取30?60摩爾份數的乳酸、5?10摩爾份數的衣康酸、及40?70摩爾份數的二元羧酸與二元醇的混合物，經縮聚反應制備得到。增韌聚乳酸由該增韌劑制備得到。本發明的增韌劑可實現良好的增韌效果，且該增韌劑降解速率高，且降解產物對人體/土壤等無危害，增韌效果好，具有全降解特性。

【技術領域】

本發明涉及可降解材料技術領域，具體涉及一種增韌劑、增韌聚乳酸及其制備方法。

【背景技術】

塑料是以單體為原料，通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物，其抗形變能力中等，介于纖維和橡膠之間，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成。塑料涉及包裝、醫藥、化工、生活、農業等諸多領域，塑料制品也種類繁多，包括包裝袋、塑料膜、一次性餐具、塑料瓶、泡沫塑料填充物、生活用品等。

由于塑料的大量使用，塑料垃圾越來越多，致使白色污染日趨嚴重，給自然環境帶來了污染和危害，并且現在的塑料原料如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等均屬于不可降解的塑料材料，僅能通過回收和掩埋進行處理，但現如今塑料回收分類復雜、成本高，回收較為困難，回收量較低，而因為塑料的不可降解性，其掩埋后需要長達上百年的時間才能完全降解，將會長期占用土地，且會影響土質，造成長期的、深層次的生態環境問題。

為減少白色污染，現有的塑料原料逐步向可降解方向發展，出現了部分可降解材料，如淀粉基聚丙烯等，但此類材料僅能實現部分降解，無法做到全部降解。隨著技術發展，全降解材料逐步問世并快速發展，其中，聚乳酸是產能最大、產業鏈最成熟的全降解塑料制品，但由于其存在脆性過大、斷裂伸長率及沖擊強度較低等問題，造成制品性能存在缺陷，致使其應用受到局限，因此針對聚乳酸增韌改性人們做了大量研究，目前主要以添加增韌劑的物理共混方法為主。

現如今的增韌劑由于材料和工藝限制，使得其與聚乳酸相容性差，造成增韌效果有限，或增韌劑用量較大，造成制造成本偏高，并且由于增韌劑主要以無機、不可降解有機材料(同時也是石油基材料)為主，破壞了聚乳酸本身的可再生來源及全降解特性，不利于塑料的全降解。

【發明內容】

為解決現有技術中的塑料降解難度大的技術問題，本發明提供了一種增韌劑、增韌聚乳酸及其制備方法。

本發明提供一種增韌劑的制備方法，其包括：取30-60摩爾份數的乳酸、5-10摩爾份數的衣康酸、及40-70摩爾份數的二元羧酸與二元醇的混合物，經縮聚反應制備得到。

優選地，縮聚反應在惰性環境中進行，至少包括以下步驟：將乳酸、衣康酸、及二元羧酸與二元醇的混合物進行混合，混合后于100-130℃、常壓下反應1.5-3.5h，進行預酯化；于160-200℃、常壓下反應1.5-3.5h，進行酯化脫水；于200-240℃、10-30KPa條件下反應4-8h進行縮聚，得增韌劑。

優選地，利用有機溶劑和醇類化合物對增韌劑進行提純，有機溶劑與醇類化合物的體積比為1:(1.5-3)。

優選地，有機溶劑包括三氯甲烷、四氫呋喃中的至少一種，和/或醇類化合物包括甲醇、乙醇中的至少一種。

優選地，二元醇與二元羧酸的混合物中二元醇和二元羧酸的摩爾比為(1-1.5):1。

優選地，二元醇包括丁二醇、丙二醇、已二醇中的至少一種，和/或二元羧酸包括癸二酸、丁二酸、己二酸、2，5-呋喃二甲酸中的至少一種。

優選地，二元羧酸包括摩爾比為(0.3-4):1的癸二酸與丁二酸的混合物。

為了進一步解決以上技術問題，本發明還提供一種增韌劑，其根據上述的增韌劑的制備方法制備得到。