一种三甘醇/聚乳酸降解塑料及其制备方法技术

一种三甘醇/聚乳酸降解塑料及其制备方法，由三甘醇、丁二酸、辛酸亚锡、丙交酯制成，选用三甘醇与丁二酸，再于丙交酯反应的过程分为如下两个步骤：反应阶段Ⅰ三甘醇与丁二酸聚合；反应阶段Ⅱ为乳酸与反应阶段Ⅰ的产物聚合生成最终产物；分别称量摩尔比为1.1:1的三甘醇与丁二酸放入三口瓶中，称量一定摩尔比的聚酯和丙交酯放入三口瓶中，装好实验装置密封并充高纯氩气作为保护气；通过热压机将三嵌段聚酯融化并在模具中压模。该发明专利技术先将柔性三甘醇与丁二酸反应，与丙交酯开环生成三嵌段聚酯，三甘醇的柔顺性与聚乳酸的相容性较好，通过与聚乳酸的共聚改善聚乳酸刚性大易脆的力学特点，提高聚乳酸的韧性与断裂伸长率，应用于可生物降解技术领域中。解技术领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种三甘醇/聚乳酸降解塑料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及可生物降解
中的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料及其制备方法。

技术介绍

[0002]塑料自专利技术以来，以其质量轻、性能好且耐久而被大量使用，塑料给人们生活带来了极大的便利，成为近些年来发展速度最快的大类材料。但大量塑料制品使用废弃后，由于不当处置而带来的环境问题，成为了当前全球关注的热点。随着我国禁止进口废弃塑料垃圾政策出台，加强垃圾分类、废弃塑料回收再利用和有机垃圾生化处理等逐渐成为社会共识，而生物降解塑料制品也因其有助于堆肥生化处理得到了重视。
[0003]聚乳酸的原料为乳酸，主要由玉米淀粉等生物质资源合成，是生物基生物降解塑料的代表之一。最近的一些研究发现了原料来源更为广泛的合成办法，例如用木薯、甜菜甚至是农作物的秸和纤维素等制备乳酸后合成聚乳酸。聚乳酸的合成主要有三种途径:一是乳酸直接缩合；二是将乳酸合成丙交酯，再催化开环聚合；三是固相聚合。国内聚乳酸的合成路线大多以第二种途径为主。
[0004]聚乳酸是一种生物基可降解高分子材料，在碳中和的国家政策下取得了较大的关注度。但是聚乳酸的脆性大，这限制了其应用范围。共混改性是一种有效的增韧方法，但是韧性的提高常伴随其强度的下降。因此，制备具有良好加工性能、高强度和高韧性的聚乳酸,对其科学研究和工程应用具有重要意义。因此，研制开发一种三甘醇/聚乳酸降解塑料及其制备方法一直是急待解决的新课题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种三甘醇/聚乳酸降解塑料及其制备方法，该专利技术选用三甘醇先于丁二酸在真空环境下用辛酸亚锡反应，得到的中间段与丙交酯开环缩聚后生成新型生物降解塑料的方法，主要提高了聚乳酸的韧性，柔性的三甘醇改变了聚乳酸性脆的特点。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：一种三甘醇/聚乳酸降解塑料，所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料由以下各组分重量份配比制成：三甘醇100
‑
150份、丁二酸140
‑
150份、辛酸亚锡0.1
‑
0.5份、丙交酯80
‑
100份；
[0007]所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料的制备方法选用三甘醇与丁二酸，再于丙交酯反应的过程分为如下两个步骤：反应阶段Ⅰ三甘醇与丁二酸聚合；反应阶段Ⅱ为乳酸与反应阶段Ⅰ的产物聚合生成最终产物；反应过程如下：
[0008][0009]所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料的制备方法，其制备步骤如下：
[0010](1)分别称量摩尔比为1.1:1的三甘醇与丁二酸放入三口瓶中，装好实验装置密封并经过高纯氩气充气
‑
抽空反复三次至真空度不再变化。对油浴锅逐步升温至180℃，酯化反应4h后加入辛酸亚锡并逐步升温到220℃，之后抽真空并伴随机械搅拌进行缩聚反应6h得到一定分子量的双羟基封端中间段。放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降，将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重；
[0011](2)在经过高纯氩气抽空
‑
烘烤
‑
充氩操作三次后，称量一定摩尔比的聚酯和丙交酯放入三口瓶中，装好实验装置密封并充高纯氩气作为保护气；对油浴锅逐步升温至120℃，机械搅拌1h排除原料内含有的少部分的水，之后加入微量的辛酸亚锡作为催化剂并将油浴锅温度升高到140℃，聚合反应12h后放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降,将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重,得到三嵌段聚酯；
[0012](3)通过热压机将三嵌段聚酯融化并在模具中压模，待自然冷却后起模；
[0013]所述的催化剂为辛酸亚锡，加入量为丙交酯质量的0.1％
‑
0.5％；丙交酯开环反应温度在140℃；酯化反应的温度为220℃，反应时间为4h。
[0014]本专利技术的要点在于它的三甘醇/聚乳酸降解塑料以及制备方法。
[0015]一种三甘醇/聚乳酸降解塑料及其制备方法与现有技术相比，具有先将柔性三甘醇与丁二酸反应，再与丙交酯开环生成三嵌段聚酯，三甘醇具有良好的柔顺性且与聚乳酸的相容性较好，通过与聚乳酸的共聚改善聚乳酸刚性大易脆的力学特点，提高聚乳酸的韧性与断裂伸长率使得其应用邻域更为广泛等优点，将广泛地应用于可生物降解
中。
具体实施方式
[0016]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0017]一种三甘醇/聚乳酸降解塑料，所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料由以下各组分重量份配比制成：三甘醇100
‑
150份、丁二酸140
‑
150份、辛酸亚锡0.1
‑
0.5份、丙交酯80
‑
100份。
[0018]所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料的制备方法选用三甘醇与丁二酸，再于丙交
酯反应的过程分为如下两个步骤：反应阶段Ⅰ三甘醇与丁二酸聚合；反应阶段Ⅱ为乳酸与反应阶段Ⅰ的产物聚合生成最终产物；反应过程如下：
[0019][0020]所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料的制备方法，其制备步骤如下：
[0021](1)分别称量摩尔比为1.1:1的三甘醇与丁二酸放入三口瓶中，装好实验装置密封并经过高纯氩气充气
‑
抽空反复三次至真空度不再变化。对油浴锅逐步升温至180℃，酯化反应4h后加入辛酸亚锡并逐步升温到220℃，之后抽真空并伴随机械搅拌进行缩聚反应6h得到一定分子量的双羟基封端中间段。放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降，将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重；
[0022](2)在经过高纯氩气抽空
‑
烘烤
‑
充氩操作三次后，称量一定摩尔比的聚酯和丙交酯放入三口瓶中，装好实验装置密封并充高纯氩气作为保护气；对油浴锅逐步升温至120℃，机械搅拌1h排除原料内含有的少部分的水，之后加入微量的辛酸亚锡作为催化剂并将油浴锅温度升高到140℃，聚合反应12h后放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降,将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重,得到三嵌段聚酯；
[0023](3)通过热压机将三嵌段聚酯融化并在模具中压模，待自然冷却后起模。
[0024]所述的催化剂为辛酸亚锡，加入量为丙交酯质量的0.1％
‑
0.5％；丙交酯开环反应温度在140℃；酯化反应的温度为220℃，反应时间为4h。
[0025]三甘醇100
‑
150份、丁二酸140
‑
150份、辛酸亚锡0.1
‑
0.5份、丙交酯80
‑
100份。
[0026]实施例一
[0027]分别称量130份的三甘醇和150份的丁二酸放入三口瓶中，装好实验装置密封并经过高纯氩气充气
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抽空反复三次至真空度不再变化。对油浴锅逐步升温至180℃，酯化反应4h后加入1份辛酸亚锡并逐步升温到220℃，之后抽真空并伴随机械搅拌进行缩聚反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三甘醇/聚乳酸降解塑料，其特征在于：所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料由以下各组分重量份配比制成：三甘醇100
‑
150份、丁二酸140
‑
150份、辛酸亚锡0.1
‑
0.5份、丙交酯80
‑
100份。2.根据权利要求1所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料的制备方法，其特征在于：所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料的制备方法选用三甘醇与丁二酸，再于丙交酯反应的过程分为如下两个步骤：反应阶段Ⅰ三甘醇与丁二酸聚合；反应阶段Ⅱ为乳酸与反应阶段Ⅰ的产物聚合生成最终产物；反应过程如下：3.根据权利要求1所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料的制备方法，其特征在于：所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料的制备方法，其制备步骤如下：(1)分别称量摩尔比为1.1:1的三甘醇与丁二酸放入三口瓶中，装好实验装置密封并经过高纯氩气充气
‑
抽空反复三次至真空度不再变化。对油浴锅逐步升温至180℃，酯化反应4h后加入辛酸亚锡并...

【专利技术属性】
技术研发人员：文博，钟亚龙，葛铁军，唐恺鸿，李瑞扬，李承玲，刘宁，刘沛含，苏丹，
申请(专利权)人：辽宁东盛塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：