一种热固性聚乳酸的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种热固性聚乳酸的制备方法：在锌粉为催化剂，DMSO为溶剂的条件下，通过甲基丙烯酸环氧丙酯对聚乳酸进行改性，从而在聚乳酸主链上引入双键，然后通过添加适当的引发剂引发体系交联固化。本发明专利技术工艺简单，一步就能合成含双键的聚乳酸大分子单体，且能根据需要合成不同链段长度的聚乳酸大分子单体，不同链段长度的聚乳酸大分子单体具有不同的粘度，可适用于多种复合材料成型工艺。可与苯乙烯、二乙烯苯等多种交联单体交联固化。因此，该发明专利技术具有较为广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚乳酸的制备方法，尤其是一种热固性聚乳酸的制备方法。
技术介绍
随着石油资源的日益短缺和人类环保意识的提高，开发和推广使用环境友好型的生物降解高分子材料已成为未来的发展趋势。其中，聚乳酸(PLA)是一种典型的来源于玉米、马铃薯等生物可再生资源、且具有优良的生物降解性的高分子材料。同时，聚乳酸作为一种热塑性的聚合物，具有良好的加工性和生物相容性，适用于挤出、注塑、纺丝、吹膜、双向拉伸等多种方法加工，广泛应用在服装、纺织、包装、农业、林业、医疗卫生用品、日常生活用品等领域。聚乳酸是一种热塑性树脂，玻璃化转变温度约为50℃，在室温下处于玻璃态，熔点约为170℃，热变形温度仅为55℃，耐热性差，限制了其作为耐热容器的应用，更限制了其作为工程塑料在家电、电气部件、电子封装和汽车部件等领域的应用。与热塑性树脂相比，热固性树脂在固化后，由于分子间交联形成网状结构，因此其耐热性好，强度高，刚性大、制品尺寸稳定性好。中国专利技术专利CN101020781和CN101284934分别提供了一种耐热聚乳酸基复合材料和耐热聚乳酸基体树脂的制备方法，专利技术专利CN102015889则提出将交联聚乳酸和未交联聚乳酸熔融共混形成拇岛结构，以改善聚乳酸组合物的耐冲击性和流动性。但这些方法由于聚乳酸与交联剂熔融共混并通过辐照引发交联或只是以交联聚乳酸为增强相，不但交联密度低、交联结构的规整性和均匀性不可控，而且较大的熔融粘度也不便于复合材料的成型。
技术实现思路
为解决以上现有难题，本专利技术公开了一种热固性聚乳酸的制备方法，具体步骤如下：1、除去甲基丙烯酸环氧丙酯中的阻聚剂和水，具体工艺为：将甲基丙烯酸环氧丙酯经100～200目的中性氧化铝柱过柱；加入无水硫酸镁振荡吸附微量水份，过滤，静置6～12h；对滤液进行减压蒸馏，温度为70～150℃，真空度为20～80mmHg，并使用搅拌器进行搅拌，蒸馏时间为2～6h；2、将步骤1所得的甲基丙烯酸环氧丙酯加入聚乳酸和锌粉的DMSO溶液中，在氮气保护和搅拌条件下制备含双键的改性聚乳酸，反应温度为60～100℃，反应时间为6～12h；锌粉的用量为反应物总质量的0.1～0.5％；聚乳酸与甲基丙烯酸环氧丙酯的质量比为1∶(0.02～1)；3、将步骤2所得的反应液倒入大量的乙醇溶液中，剧烈搅拌，最后将沉淀物在室温下减压干燥24h，得到含双键的改性聚乳酸。4、在30～80℃下，向步骤3所得的含双键的改性聚乳酸中加入中加入质量分数为0.5～2.5％的引发剂，预分散5～15分钟，将树脂浇入模具中并在60～100℃下保温1～3小时，最后在110～160℃下后固化0.5～2小时，即得所需产品。有益效果：本专利技术工艺简单，一步就能合成含双键的聚乳酸大分子单体，且能根据需要合成不同链段长度的聚乳酸大分子单体，不同链段长度的聚乳酸大分子单体具有不同的粘度，可适用于多种复合材料成型工艺。可与苯乙烯、二乙烯苯等多种交联单体交联固化。因此，该专利技术具有较为广阔的应用前景。具体实施方式通过以下实施例说明本专利技术，但不限制本专利技术。实施例1：1、将2g甲基丙烯酸环氧丙酯经200目的中性氧化铝柱过柱，然后加入0.5g无水硫酸镁振荡吸附微量水份，过滤，静置8h；在80℃、真空度为60mmHg的条件下对滤液进行减压蒸馏，并使用搅拌器进行搅拌，蒸馏时间为4h。2、向100ml三口瓶中加入20gPLA(数均分子量为8800)，0.8g甲基丙烯酸环氧丙酯和62.4mg锌粉和40mlDMSO作溶剂，在氮气保护气氛中，磁力搅拌作用下于80℃恒温反应10h。3、反应结束后，将反应液倒入70ml乙醇溶液中，并且激烈搅拌，沉淀出产物，同时除去未反应的单体，最后将产物在室温下减压干燥24h。4、在60℃下向合成树脂中加入0.042g过氧化二异丙苯，通过搅拌预分散10min，将树脂浇入模具中并在80℃下保温2h，最后在120℃下后固化0.5h即可。实施例2：1、将2g甲基丙烯酸环氧丙酯经200目的中性氧化铝柱过柱，然后加入0.5g无水硫酸镁振荡吸附微量水份，过滤，静置8h；在60℃、真空度为50mmHg的条件下对滤液进行减压蒸馏，并使用搅拌器进行搅拌，蒸馏时间为4h。2、向100ml三口瓶中加入20gPLA(数均分子量为8800)，0.8g甲基丙烯酸环氧丙酯和65mg锌粉和50mlDMSO作溶剂，在氮气保护气氛中，磁力搅拌作用下于80℃恒温反应12h。3、反应结束后，将反应液倒入60ml乙醇溶液中，并且激烈搅拌，沉淀出产物，同时除去未反应的单体，最后将产物在室温下减压干燥24h。4、在50℃下向合成树脂中加入0.05g过氧化苯甲酸叔丁酯，通过搅拌预分散15min，将树脂浇入模具中并在80℃下保温1.5h，最后在120℃下后固化1h即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热固性聚乳酸的制备方法，其特征在于，除去甲基丙烯酸环氧丙酯中的阻聚剂和水的工艺为，将甲基丙烯酸环氧丙酯经100～200目的中性氧化铝柱过柱；加入无水硫酸镁振荡吸附微量水份，过滤，静置6～12h；对滤液进行减压蒸馏，温度为70～150℃，真空度为20～80mmHg，并使用搅拌器进行搅拌，蒸馏时间为2～6h。

【技术特征摘要】
1.一种热固性聚乳酸的制备方法，其特征在于，除去甲基丙烯酸环氧丙酯中的阻聚剂和水的工艺为，
将甲基丙烯酸环氧丙酯经100～200目的中性氧化铝柱过柱；加入无水硫酸镁振荡吸附微量水份，过滤，静
置6～12h；对滤液进行减压蒸馏，温度为70～150℃，真空度为20～80mmHg，并使用搅拌器进行搅拌，蒸馏
时间为2～6h。
2.一科热固性聚乳酸的制备方法，其特征在于，制备含双键的改性聚乳酸的方法为，将甲基丙烯酸
环氧丙酯加入聚乳酸和锌粉的DMSO溶液中，在氮气保护下进行搅拌，反应温度为60～100℃，反应时间为
6～12h；锌粉的用量为反应物总...

【专利技术属性】
技术研发人员：万里，林育锋，张简邦宏，吴中仁，
申请(专利权)人：允友成宿迁复合新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32