The invention belongs to the field of polymer materials, in particular to a preparation method of polylactic acid-based thermoplastic elastomer with shape memory property. The specific method is: using lactic acid (LA) and hydroxyl-terminated polycaprolactone (PCL_OH) macromolecule diol direct melt copolymerization to form dihydroxy-terminated polylactic acid-based copolymer prepolymer (PLAG), through the chain extender and butanediol (BDO) melt chain extension of the prepolymer, to prepare high molecular weight, high value of use of polylactic acid base. Thermoplastic elastomer (PLAE). The introduction of polyurethane structure into polylactic acid (PLA) can provide a series of very effective schemes for toughening and modification of polylactic acid (PLA), and bring many expected mechanical properties. The preparation method is simple and feasible, the raw material can be industrialized production, and has good popularization and application value.
【技术实现步骤摘要】
具有形状记忆性能的聚乳酸基热塑性弹性体的制备方法
本专利技术属于高分子材料领域,具体涉及一种具有形状记忆性能的聚乳酸基弹性体的制备方法。
技术介绍
采用可再生材料替代现有石油基高分子材料是一个能同时解决资源和环境问题的完美选择。生产可再生塑料,降低人类日益对不可再生资源石油的依赖成为越来越多研究者和企业者所关心的课题。作为生物质材料的代表,PLA来源于可再生的生物质(如木薯、甜高粱、植物纤维素等),可堆肥降解,能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境。同时还具有可塑性好,易于加工成型的特点。但是现阶段的PLA树脂商品仍存在着性脆、韧性差、质硬且缺乏弹性等缺点。这些缺点限制了PLA在许多方面的应用,如在薄膜包装、服饰纤维甚至是在一些对材料力学性能要求略高的通用塑料领域内也难以得到广泛的应用。形状记忆材料(SMP)是智能材料的一种,指能够感知并响应环境变化(如温度、力、电磁、溶剂等)的刺激,对其力学参数(如形状、位置、应变等)进行调整,从而回复预先设定状态的材料。在一定条件下,被赋予一定的形状,当外部条件发生变化时,它可相应改变形状并将其固定。如果外部环境以特定的方式和规律再一次发生变化,形状记忆材料便可逆地恢复至起始状态。至此,完成“记忆起始态–固定变形态–恢复起始态”的循环。其中,形状记忆高分子聚合物因为形变量大、原材料充足、易包装和运输、易加工性、价格便宜、耐腐蚀、电绝缘性和保温效果好等优势,成为被大力发展的一种新型形状记忆材料。在聚乳酸链段中引入聚酯链段可以改变聚合物的结构,调节其性能,如形变温度和Tg。另外,近年来聚氨酯工业上引入 ...
【技术保护点】
1.一种具有形状记忆性能的聚乳酸基热塑性弹性体的制备方法,其特征在于具体步骤如下:(1)乳酸自聚:在真空1000Pa和转速为80~200r/min的机械搅拌条件下,将一定量的乳酸投入反应容器,反应温度从80℃以每小时5~50℃的升温速度提高到140‑180℃,在110℃时添加0.05~0.2wt%的催化剂A,这个升温过程中乳酸先去除物理水,接着为分子间脱水,形成乳酸低聚物,整个乳酸自缩聚的反应时间为10~48小时;(2)乳酸低聚物与羟基封端的聚己内酯PCL‑OH共聚:将羟基封端的聚己内酯PCL‑OH按乳酸:PCL=1:0.1~1:1的摩尔比投入到步骤(1)含乳酸低聚物的反应容器中,在转速为80~200r/min的机械搅拌条件下,进一步提高真空度并保持在60Pa左右,165℃反应6~24h,得到PLA‑PCL‑PLA三嵌段预聚物PLAG;(3)制备具有形状记忆性能的聚乳酸基热塑性弹性体:将步骤(2)中制得的三嵌段预聚物PLAG加入哈克密炼机,在转子转速为80~200r/min的稳定的机械搅拌条件下,按照摩尔比为三嵌段预聚物:扩链剂B:丁二醇=1:1:1~1:2:3的比例,先后逐滴加入扩链 ...
【技术特征摘要】
1.一种具有形状记忆性能的聚乳酸基热塑性弹性体的制备方法,其特征在于具体步骤如下:(1)乳酸自聚:在真空1000Pa和转速为80~200r/min的机械搅拌条件下,将一定量的乳酸投入反应容器,反应温度从80℃以每小时5~50℃的升温速度提高到140-180℃,在110℃时添加0.05~0.2wt%的催化剂A,这个升温过程中乳酸先去除物理水,接着为分子间脱水,形成乳酸低聚物,整个乳酸自缩聚的反应时间为10~48小时;(2)乳酸低聚物与羟基封端的聚己内酯PCL-OH共聚:将羟基封端的聚己内酯PCL-OH按乳酸:PCL=1:0.1~1:1的摩尔比投入到步骤(1)含乳酸低聚物的反应容器中,在转速为80~200r/min的机械搅拌条件下,进一步提高真空度并保持在60Pa左右,165℃反应6~24h,得到PLA-PCL-PLA三嵌段预聚物PLAG;(3)制备具有形状记忆性能的聚乳酸基热塑性弹性体:将步骤(2)中制得的三嵌段预聚物PLAG加入哈克密炼机,在转子转速为80~200r/min的稳定的机械搅拌条件下,按照...
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