一种多种植物材料制备的聚乳酸树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚乳酸树脂技术领域，具体地说，涉及一种多种植物材料制备的聚乳酸树脂及其制备方法。其包括以下原料组成：聚乳酸、扩链剂、耐热剂、共混物，本发明专利技术制备的多种植物材料制备的聚乳酸树脂，玉米和土豆加工可产出大量的淀粉，减少了制备聚乳酸的成本，同时其拉伸性大、透明度好，更适用于聚乳酸树脂制备，使用扩链剂处理直接缩聚得到的聚乳酸的低聚物，得到高相对分子质量的聚乳酸，通过耐热剂与聚乳酸复合，可以增加聚乳酸树脂的耐热性，同时力学性能都有大幅度提高，通过加入的共混物，以不破坏聚乳酸的生物降解性为前提，将聚乳酸与生物降解高分子进行共混改性，可以调节改性PLA材料的刚性与韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种多种植物材料制备的聚乳酸树脂及其制备方法
本专利技术涉及聚乳酸树脂
，具体地说，涉及一种多种植物材料制备的聚乳酸树脂及其制备方法。
技术介绍
聚乳酸是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源所提出的淀粉原料制成，淀粉原料经由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸，其具有良好的生物可降解性，使用后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，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。普通塑料的处理方法依然是焚烧火化，造成大量温室气体排入空气中，而聚乳酸塑料则是掩埋在土壤里降解，产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收，不会排入空气中，不会造成温室效应，通过聚乳酸树脂制成的保鲜膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧化碳性，也具有隔离气味的特点；现有的聚乳酸树脂制备的制品，制备成本过高，由于其力学性能较差，相对分子质量低，使应用范围遭到了限制，耐热性差，导致其使用的持续时间大大缩短，因此，对这些不足进行改正，需要制备一种新型的聚乳酸树脂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多种植物材料制备的聚乳酸树脂及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种多种植物材料制备的聚乳酸树脂，包括以下原料组成：聚乳酸60-80％、扩链剂1-5％、耐热剂5-10％、共混物10-20％。作为本技术方案的进一步改进，所述聚乳酸通过溶液直接聚合方法制备，包括如下原料组成：乳酸，所述乳酸通过土豆淀粉、玉米淀粉发酵制成；催化剂，所述催化剂为锡粉；溶液，所述溶液为联苯醚；所述聚乳酸的制备方法为：将乳液、催化剂、溶液加入至反应器中，在135℃、4500Pa条件下共沸回流，通过如溶液直接聚合得到聚乳酸。作为本技术方案的进一步改进，所述土豆淀粉的提取步骤为：S2.1、将土豆进行清洗，去除土豆表面的杂质；S2.2、将清洗后的土豆，进行磨碎工作，制得土豆糊；S2.3、将土豆糊筛分洗涤，筛下物为土豆淀粉乳；S2.4、加入土豆淀粉至流槽中，分离蛋白质等物质，再经清洗得到湿土豆淀粉；S2.5、将湿土豆淀粉脱水，并通过干燥机干燥4h后，制得土豆淀粉；土豆淀粉与其他作物的淀粉相比，土豆淀粉透明度好、拉伸性大。作为本技术方案的进一步改进，所述玉米淀粉的提取步骤为：S3.1、清洗玉米籽粒，加入亚硫酸钠浸泡，使其软化；S3.2、将清洗后的籽粒进行粉碎，并研碎成玉米浆；S3.3、将玉米浆进行沉淀，4h后，制得湿玉米淀粉；S3.4、将湿玉米粉加入至烘干机中，干燥4h后，制得玉米淀粉。作为本技术方案的进一步改进，所述扩链剂选自过氧化月桂酸、苯乙烯/环氧丙基/丙烯酸盐共聚物、2，2-双(2-恶唑啉)、1，6-己二撑异氰酸酯中的至少一种，使用扩链剂处理直接缩聚得到的聚乳酸的低聚物，得到高相对分子质量的聚乳酸。作为本技术方案的进一步改进，所述耐热剂选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种，通过耐热剂与聚乳酸复合，可以增加聚乳酸树脂的耐热性，同时力学性能都有大幅度提高；优选为聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯由于具有高的Tg和高的透明性，PMMA与聚乳酸混合具有良好的耐热性、透明性、成型性和耐久性。作为本技术方案的进一步改进，所述共混物选自聚乙内酰胺、聚琥珀酸丁二醇酯、聚乙二醇、聚乙二酸/对苯二甲酸丁二醇酯中的至少一种，以不破坏聚乳酸的生物降解性为前提，将聚乳酸与生物降解高分子进行共混改性，可以调节改性PLA材料的刚性与韧性。另一方面，本专利技术提供一种多种植物材料制备的聚乳酸树脂的制备方法，包括上述中任意一项所述的多种植物制备的聚乳酸树脂，其操作步骤如下：S4.1、将耐热剂和共混物加热熔融，取出备用；S4.2、将聚乳酸树脂加入至搅拌釜中，加热熔融；S4.3、升温，加入扩链剂加入至搅拌釜中，搅拌均匀；S4.4、加入熔融后的耐热剂和共混物，搅拌均匀，制得混合液；S4.5、将混合液加入至双螺杆挤出机中挤出，制得聚乳酸树脂。优选的，所述S4.3-S4.4中，反应釜温度为160-180℃，搅拌速度为110-120r/min。优选的，所述S4.5中，双螺杆挤出机的挤出温度为180-220℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、该多种植物材料制备的聚乳酸树脂及其制备方法中，玉米和土豆加工可产出大量的淀粉，减少了制备聚乳酸的成本，同时其拉伸性大、透明度好，更适用于聚乳酸树脂制备。2、该多种植物材料制备的聚乳酸树脂及其制备方法中，使用扩链剂处理直接缩聚得到的聚乳酸的低聚物，得到高相对分子质量的聚乳酸。3、该多种植物材料制备的聚乳酸树脂及其制备方法中，通过耐热剂与聚乳酸复合，可以增加聚乳酸树脂的耐热性，同时力学性能都有大幅度提高。4、该多种植物材料制备的聚乳酸树脂及其制备方法中，通过加入的共混物，以不破坏聚乳酸的生物降解性为前提，将聚乳酸与生物降解高分子进行共混改性，可以调节改性PLA材料的刚性与韧性。附图说明图1为实施例1的整体结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种多种植物材料制备的聚乳酸树脂，包括：一、聚合物制备(1)土豆淀粉制备：将土豆进行清洗，去除土豆表面的杂质；将清洗后的土豆，进行磨碎工作，制得土豆糊，将土豆糊筛分洗涤，筛下物为土豆淀粉乳，加入土豆淀粉至流槽中，分离蛋白质等物质，再经清洗得到湿土豆淀粉，将湿土豆淀粉脱水，并通过干燥机干燥4h后，制得土豆淀粉；(2)玉米淀粉制备：清洗玉米籽粒，加入亚硫酸钠浸泡，使其软化，将清洗后的籽粒进行粉碎，并研碎成玉米浆，将玉米浆进行沉淀，4h后，制得湿玉米淀粉，将湿玉米粉加入至烘干机中，干燥4h后，制得玉米淀粉；(3)聚合物制备：将土豆淀粉、玉米淀粉发酵制成乳酸，将乳液、催化剂、溶液加入至反应器中，在135℃、4500Pa条件下共沸回流，通过如溶液直接聚合得到聚乳酸。二、聚乳酸树脂制备(1)共混改性：将耐热剂5％和共混物10％加热熔融，取出备用，将聚乳酸树脂60％加入至搅拌釜中，加热熔融，升温，反应釜温度为160-180℃，搅拌速度为110-120r/min，加入扩链剂1％加入至搅拌釜中，搅拌均匀，加入熔融后的耐热剂和共混物，搅拌均匀，制得混合液；(2)挤出树脂：将混合液加入至双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为180-220℃制得聚乳酸树脂。实施例2一种多种植物材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多种植物材料制备的聚乳酸树脂，包括以下原料组成：聚乳酸60-80％、扩链剂1-5％、耐热剂5-10％、共混物10-20％。/n

【技术特征摘要】
1.一种多种植物材料制备的聚乳酸树脂，包括以下原料组成：聚乳酸60-80％、扩链剂1-5％、耐热剂5-10％、共混物10-20％。


2.根据权利要求1所述的多种植物材料制备的聚乳酸树脂，其特征在于：所述聚乳酸通过溶液直接聚合方法制备，包括如下原料组成：
乳酸，所述乳酸通过土豆淀粉、玉米淀粉发酵制成；
催化剂，所述催化剂为锡粉；
溶液，所述溶液为联苯醚；
所述聚乳酸的制备方法为：将乳液、催化剂、溶液加入至反应器中，在135℃、4500Pa条件下共沸回流，通过如溶液直接聚合得到聚乳酸。


3.根据权利要求2所述的多种植物材料制备的聚乳酸树脂，其特征在于：所述土豆淀粉的提取步骤为：
S2.1、将土豆进行清洗，去除土豆表面的杂质；
S2.2、将清洗后的土豆，进行磨碎工作，制得土豆糊；
S2.3、将土豆糊筛分洗涤，筛下物为土豆淀粉乳；
S2.4、加入土豆淀粉至流槽中，分离蛋白质等物质，再经清洗得到湿土豆淀粉；
S2.5、将湿土豆淀粉脱水，并通过干燥机干燥4h后，制得土豆淀粉。


4.根据权利要求2所述的多种植物材料制备的聚乳酸树脂，其特征在于：所述玉米淀粉的提取步骤为：
S3.1、清洗玉米籽粒，加入亚硫酸钠浸泡，使其软化；
S3.2、将清洗后的籽粒进行粉碎，并研碎成玉米浆；
S3.3、将玉米浆进行沉淀，4h后，制得湿玉米淀粉；
S3.4、将湿玉米粉加入至烘干机中，干燥4h后，制得玉米淀粉。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，
申请(专利权)人：杨勇，
类型：发明
国别省市：天津;12