一种嵌段共聚物相容剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种嵌段共聚物相容剂及其应用。所述嵌段共聚物相容剂选自聚乳酸‑聚乙二醇‑聚乳酸三嵌段共聚物、聚乙二醇‑聚乳酸‑聚乙二醇三嵌段共聚物和单甲醚聚乙二醇‑聚乳酸两嵌段共聚物中的一种或多种。本发明专利技术还提供了所述嵌段共聚物相容剂在全生物降解聚酯合金中的应用。所述嵌段共聚物相容剂用于提高全生物降解聚酯合金的相容性，其采用物理共混的方式添加，通过相容剂分子中不同链段与合金组分间的相互作用的选择性，使得嵌段结构相容剂位于共混物相界面处，从而起到增容作用；可有效避免挤出加工过程中增容作用产生的副反应，且体系的粘度不发生明显变化，容易加工。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌段共聚物相容剂及其应用
本专利技术涉及高分子材料
更具体地，涉及一种嵌段共聚物相容剂及其应用。
技术介绍
随着国民经济的发展，高分子材料已经渗透到各个领域，其用途十分广泛。然而，多数的高分子材料难以生物降解，使用后造成严重的环境污染，例如“白色污染”。随着人们对环境问题的高度关注和可持续发展战略的实施，开发完全可生物降解的高分子材料成为研究的热点之一。聚乳酸(PLA)因其具有高模量、高拉伸强度、透明性良好、热稳定性好和完全生物降解等优点在工业、农业、生物医药、食品包装等领域具有广泛的应用。然而其质硬、韧性差、冲击能力差等缺点限制了其应用。聚己内酯(PCL)、聚丁二酸-丁二醇酯(PBS)、聚己二酸-丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸-己二酸-丁二醇酯(PBSA)、聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)、聚对苯二甲酸-丁二酸-丁二醇酯(PBST)等生物降解聚酯材料因其较高的延展性而成为PLA理想的合金材料。然而其热力学不相容性导致共混材料相分离明显，从而导致抗撕裂能力差，封口难粘合，机械性能较差等缺陷。因此需要添加相容剂来改善合金材料的相容性，进而获得机械性能良好的PLA合金。专利201610263725.9指出使用酯交换催化剂作为相容剂，在共混过程中生成嵌段共聚物增容PLA/PBAT体系，降低复合材料两相间的表面张力，减小分散相的尺寸，有效改善PLA/PBAT的相容性。专利201110351017.8使用异氰酸酯类反应性相容剂增容PLA/PBAT体系，降低表面张力，减小分散相尺寸，改善两相相容性。但反应性和酯交换催化剂类相容剂在熔融挤出过程中副反应较多，增容效率较低；且反应中增加共混物的粘度，提高加工难度，无法获得高效率的界面相容剂。因此，本专利技术提供了一种用于PLA和生物降解聚酯合金的嵌段共聚物相容剂及其应用。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种嵌段共聚物相容剂。本专利技术的另一个目的在于提供一种嵌段共聚物相容剂的应用。为达到上述第一个目的，本专利技术采用下述技术方案：一种嵌段共聚物相容剂，所述嵌段共聚物相容剂选自聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸(即PLA-PEG-PLA)三嵌段共聚物、聚乙二醇-聚乳酸-聚乙二醇(即PEG-PLA-PEG)三嵌段共聚物和单甲醚聚乙二醇-聚乳酸(即MPEG-PLA)两嵌段共聚物中的一种或多种。优选地，所述聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸(即PLA-PEG-PLA)三嵌段共聚物的数均分子量为8000～40000g/mol，其中PEG链段的数均分子量为2000～15000g/mol。进一步地，在本专利技术某些具体实施方式中，所述PLA-PEG-PLA三嵌段共聚物的数均分子量为，例如8000～10000g/mol、8000～18000g/mol、8000～22000g/mol、8000～30000g/mol、10000～18000g/mol、10000～22000g/mol、10000～30000g/mol、10000～40000g/mol、18000～22000g/mol、18000～30000g/mol、18000～40000g/mol、22000～30000g/mol、22000～40000g/mol、30000～40000g/mol等；其中PEG链段的数均分子量为2000～4000g/mol、2000～5000g/mol、2000～8000g/mol、2000～10000g/mol、2000～13000g/mol、4000～5000g/mol、4000～8000g/mol、4000～10000g/mol、4000～13000g/mol、4000～15000g/mol、5000～8000g/mol、5000～10000g/mol、5000～13000g/mol、5000～15000g/mol、8000～10000g/mol、8000～13000g/mol、8000～15000g/mol、10000～13000g/mol、10000～15000g/mol、13000～15000g/mol等。本专利技术经大量实验研究证实，在本专利技术给定的上述数均分子量范围内的PLA-PEG-PLA三嵌段共聚物相容剂，制得的全生物降解聚酯合金增容效果更优。优选地，所述聚乙二醇-聚乳酸-聚乙二醇(即PEG-PLA-PEG)三嵌段共聚物的数均分子量为4000～40000g/mol，其中PEG链段的数均分子量为1000～20000g/mol。进一步地，在本专利技术某些具体实施方式中，所述PEG-PLA-PEG三嵌段共聚物的数均分子量为，例如4000～8000g/mol、4000～10000g/mol、4000～18000g/mol、4000～30000g/mol、8000～10000g/mol、8000～18000g/mol、8000～30000g/mol、8000～40000g/mol、10000～18000g/mol、10000～30000g/mol、10000～40000g/mol、18000～30000g/mol、18000～40000g/mol、30000～40000g/mol等；其中PEG链段的数均分子量为1000～2000g/mol、1000～6000g/mol、1000～15000g/mol、2000～6000g/mol、2000～15000g/mol、2000～20000g/mol、6000～15000g/mol、6000～20000g/mol、15000～20000g/mol等。本专利技术经大量实验研究证实，在本专利技术给定的上述数均分子量范围内的PEG-PLA-PEG三嵌段共聚物相容剂，制得的全生物降解聚酯合金增容效果更优。优选地，所述单甲醚聚乙二醇-聚乳酸(即MPEG-PLA)两嵌段共聚物的数均分子量为2000～30000g/mol，其中PEG链段的数均分子量为1000～15000g/mol。进一步地，在本专利技术某些具体实施方式中，所述MPEG-PLA两嵌段共聚物的数均分子量为，例如2000～19000g/mol、2000～20000g/mol、19000～20000g/mol、19000～30000g/mol、20000～30000g/mol等；其中PEG链段的数均分子量为1000～2000g/mol、1000～4000g/mol、2000～4000g/mol、2000～15000g/mol、4000～15000g/mol等。本专利技术经大量实验研究证实，在本专利技术给定的上述数均分子量范围内的MPEG-PLA两嵌段共聚物相容剂，制得的全生物降解聚酯合金增容效果更优。为达到上述第二个目的，本专利技术采用下述技术方案：一种上述嵌段共聚物相容剂在全生物降解聚酯合金中的应用。所述嵌段共聚物相容剂用于提高全生物降解聚酯合金的相容性，其采用物理共混的方式添加，通过相容剂分子中不同链段与合金组分间的相互作用的选择性，使得嵌段结构相容剂位于共混物相界面处，从而起到增容作用；可有效避免挤出加工过程中增容作用产生的副反应，且体系的粘度不发生明显变化，容易加工。优选地，所述全生物降解聚酯合金为聚乳酸(PLA)和生物降解聚酯的合金。本专利技术将嵌段共聚物相容剂应用于PLA与生物降解聚酯材料进行增容，有效提高了聚酯合金的相容性，获得性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嵌段共聚物相容剂，其特征在于，所述嵌段共聚物相容剂选自聚乳酸‑聚乙二醇‑聚乳酸三嵌段共聚物、聚乙二醇‑聚乳酸‑聚乙二醇三嵌段共聚物和单甲醚聚乙二醇‑聚乳酸两嵌段共聚物中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种嵌段共聚物相容剂，其特征在于，所述嵌段共聚物相容剂选自聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物、聚乙二醇-聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物和单甲醚聚乙二醇-聚乳酸两嵌段共聚物中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的嵌段共聚物相容剂，其特征在于，所述聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物的数均分子量为8000～40000g/mol，其中PEG链段的数均分子量为2000～15000g/mol。3.根据权利要求1所述的嵌段共聚物相容剂，其特征在于，所述聚乙二醇-聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物的数均分子量为4000～40000g/mol，其中PEG链段的数均分子量为1000～20000g/mol。4.根据权利要求1所述的嵌段共聚物相容剂，其特征在于，所述单甲醚聚乙二醇-聚乳酸两嵌段共聚物的数均分子量为2000～30000g/mol，其中PEG链段的数均分子量为1000～15000...

【专利技术属性】
技术研发人员：季君晖，丁跃，卢波，王萍丽，王格侠，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11