一种高强度和高韧性的全生物降解材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种高强度和高韧性的全生物降解材料及其制备方法。该全生物降解材料包括基体聚乳酸(PLA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、双梳齿增容剂；所述双梳齿增容剂为以线性增容聚合物SG为主链，与基体聚乳酸立构相反的聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)为侧链的聚合物；上述两立构相反的聚乳酸存在分子间氢键作用从而形成界面立构复合晶(SC)，聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)与基体PBAT发生分子链缠结。本发明专利技术中该材料具有优异的力学强度和出色的韧性，可作为母料直接应用于食品包装，农业薄膜等领域，且制备方法仅需使用常用的熔融混炼设备，工业制备简单。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度和高韧性的全生物降解材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，涉及一种兼有高强度和高韧性的全生物降解材料及其制备方法，尤其涉及一种通过结合PLA的共混改性和立构复合晶来实现PLA/PBAT不相容体系的高性能化。
技术介绍
聚乳酸(PLA)是一种典型的生物降解高分子材料，具有力学强度高、价格便宜等特征，受到广泛关注。然而由于PLA本身半刚性的骨架结构，其分子运动能力较差，因此存在韧性差、结晶速度慢、耐热温度低三大性能缺点，使其应用范围受到较大限制。针对聚乳酸的这三大性能缺点，过去20年大量研究表明：共混改性是增韧PLA和提高其耐热性能最简单而有效的途径。然而根据热力学第二定律，绝大多数PLA基聚合物共混体系组分间是热力学不相容的，通过简单物理共混会使材料发生宏观尺度的相分离，难以实现高性能化。因此，提高PLA与其他组分的界面相容性是聚乳酸共混研究的核心科学问题。反应性共混策略因其能够有效地改善不相容共混物的界面相容性，受到学术界与工业界的广泛关注。由于PLA分子中含有端羧基，其与环氧基团具有较高的反应活性。因此在共混体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度和高韧性的全生物降解材料，为共混物，其特征在于包括基体聚乳酸(PLA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、双梳齿增容剂；所述双梳齿增容剂为以线性增容聚合物SG为主链，与基体聚乳酸立构相反的聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)为侧链的聚合物；上述两立构相反的聚乳酸存在分子间氢键作用从而形成界面立构复合晶(SC)，聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)与基体PBAT发生分子链缠结。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度和高韧性的全生物降解材料，为共混物，其特征在于包括基体聚乳酸(PLA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、双梳齿增容剂；所述双梳齿增容剂为以线性增容聚合物SG为主链，与基体聚乳酸立构相反的聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)为侧链的聚合物；上述两立构相反的聚乳酸存在分子间氢键作用从而形成界面立构复合晶(SC)，聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)与基体PBAT发生分子链缠结。


2.根据权利要求1所述的一种高强度和高韧性的全生物降解材料，其特征在于各组分的重量份数如下：基体聚乳酸20～80份重量份，PBAT20～80份重量份，与基体聚乳酸立构相反的聚乳酸0.5～15份重量份，SG0.5～15份重量份。


3.根据权利要求1-2任一项所述的一种高强度和高韧性的全生物降解材料，其特征在于聚乳酸数均分子量范围为5000～200000。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高强度和高韧性的全生物降解材料，其特征在于基体聚乳酸为左旋聚乳酸PLLA，与基体聚乳酸立构相反的聚乳酸为右旋聚乳酸PDLA。


5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高强度和高韧性的全生物降解材料，其特征在于线性增容聚合物SG为苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李勇进，陈佳丽，王亨缇，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33