【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物降解复合材料，具体涉及一种快速结晶聚乳酸材料、制备方法及应用。
技术介绍
1、近年来，传统高分子材料所带来的“白色污染”和“微纳米塑料”日益严峻，会严重破地球生态系统并影响人类的健康安全。随着人们环境保护的意识逐渐增强，生物基可降解新材料受到学术界和企业界越来越多的关注。其中，聚乳酸(pla)来源于可再生生物质资源，并且可以完全生物降解，符合绿色可持续经济的发展需求。但是，聚乳酸结晶速率慢，导致其制品结晶度较低(＜10％)，以至于其耐热温度仅为50℃左右，这大大限制了聚乳酸的应用领域。
2、目前，提高聚乳酸结晶速率的方法主要包括添加结晶成核剂，例如滑石粉、酰胺化合物、酰肼化合物、有机盐等有机/无机化合物。这些成核剂的加入不仅会牺牲聚乳酸的生物质来源性，而且会使聚乳酸制品的生物降解性能减弱。为此我们提出一种快速结晶聚乳酸材料、制备方法及应用。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出一种快速结晶聚乳酸材料、制备方法及应用。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种快速结晶聚乳酸材料，所述快速结晶聚乳酸材料的制备原料按重量份计包括：
4、聚左旋乳酸90-98份；
5、多功能助剂2-10份；
6、其中多功能助剂为聚右旋乳酸接枝甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯。
7、优选地，所述多功能助剂的制备原料按重量份计包括：
8、聚右旋乳酸80-97份；>
9、甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯3-20份；
10、有机过氧化物0.1-1.0份。
11、优选地，所述甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯为甲氧基聚乙二醇(200)单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(400)单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(600)单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(1000)单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(200)单甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(400)单甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(600)单甲基丙烯酸酯以及甲氧基聚乙二醇(1000)单甲基丙烯酸酯中的一种。
12、优选地，所述有机过氧化物为所述为叔丁基过氧化苯甲酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、正丁基-4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯、乙基-3,3-二(叔丁基过氧化)丁酸酯、3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧化壬烷、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、过氧化二碳酸二(2-乙基己酯)和过氧化二碳酸二-(十四烷基)酯、过氧化二碳酸二-(十六烷基)酯中的一种。
13、优选地，所述多功能助剂的制备步骤包括：将聚右旋乳酸、甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯以及有机过氧化物按照相应的添加比例混合均匀得到混合物；然后将混合物料加入挤出机中，经过熔融、挤出、拉条、风冷、切粒，即得到多功能助剂。
14、优选地，所述挤出机采用双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1～56:1、挤出温度为170℃～220℃；挤出转速为200～250rpm。
15、优选地，一种快速结晶聚乳酸材料的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：将聚左旋乳酸和多功能助剂按照相应的添加比例混合均匀得到混合料；将混合料加入到挤出机中，经过熔融、挤出、拉条、风冷、切粒，即可得到快速结晶聚乳酸材料。
16、优选地，所述挤出机采用双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为36:1～48:1、挤出温度为180℃～210℃；挤出转速为220～260rpm。
17、优选地，所述的快速结晶聚乳酸材料在耐热吸塑制品、电器外壳以及耐热餐具中的应用。
18、本专利技术的有益效果：
19、1、本专利技术采用反应挤出技术制得pdla接枝甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯作为多功能助剂，其中，甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯聚集在pdla周围，可以最大限度的提高聚乳酸的分子链运动能力。因此，pdla接枝甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯可以同时起到成核剂和增塑剂的作用，不仅可以增加聚乳酸的结晶成核点数量，而且可以提高聚乳酸的分子链运动能力，从而对聚乳酸的结晶速度起到协同增效促进作用，最终获得可快速结晶的聚乳酸材料。
20、2、本专利技术中的快速结晶聚乳酸材料的制备方法为连续挤出技术，具有操作简单、生产效率高和生产成本低的优势，非常适合大规模产业化生产。
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1.一种快速结晶聚乳酸材料，其特征在于，所述快速结晶聚乳酸材料的制备原料按重量份计包括：
2.根据权利要求1所述的一种快速结晶聚乳酸材料，其特征在于：所述多功能助剂的制备原料按重量份计包括：
3.根据权利要求2所述的一种快速结晶聚乳酸材料，其特征在于：所述甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯为甲氧基聚乙二醇(200)单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(400)单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(600)单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(1000)单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(200)单甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(400)单甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(600)单甲基丙烯酸酯以及甲氧基聚乙二醇(1000)单甲基丙烯酸酯中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种快速结晶聚乳酸材料，其特征在于：所述有机过氧化物为所述为叔丁基过氧化苯甲酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、正丁基-4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯、乙基-3,3-二(叔丁基过氧化)丁酸酯、3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1
5.根据权利要求1所述的一种快速结晶聚乳酸材料，其特征在于：所述多功能助剂的制备步骤包括：将聚右旋乳酸、甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯以及有机过氧化物按照相应的添加比例混合均匀得到混合物；然后将混合物料加入挤出机中，经过熔融、挤出、拉条、风冷、切粒，即得到多功能助剂。
6.根据权利要求5所述的一种快速结晶聚乳酸材料，其特征在于：所述挤出机采用双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1～56:1、挤出温度为170℃～220℃；挤出转速为200～250rpm。
7.一种快速结晶聚乳酸材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：将聚左旋乳酸和多功能助剂按照相应的添加比例混合均匀得到混合料；将混合料加入到挤出机中，经过熔融、挤出、拉条、风冷、切粒，即可得到快速结晶聚乳酸材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述挤出机采用双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为36:1～48:1、挤出温度为180℃～210℃；挤出转速为220～260rpm。
9.如权利要求1-6任一所述的快速结晶聚乳酸材料在耐热吸塑制品、电器外壳以及耐热餐具中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种快速结晶聚乳酸材料，其特征在于，所述快速结晶聚乳酸材料的制备原料按重量份计包括：
2.根据权利要求1所述的一种快速结晶聚乳酸材料，其特征在于：所述多功能助剂的制备原料按重量份计包括：
3.根据权利要求2所述的一种快速结晶聚乳酸材料，其特征在于：所述甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯为甲氧基聚乙二醇(200)单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(400)单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(600)单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(1000)单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(200)单甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(400)单甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(600)单甲基丙烯酸酯以及甲氧基聚乙二醇(1000)单甲基丙烯酸酯中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种快速结晶聚乳酸材料，其特征在于：所述有机过氧化物为所述为叔丁基过氧化苯甲酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、正丁基-4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯、乙基-3,3-二(叔丁基过氧化)丁酸酯、3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧化壬烷、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、过氧化二碳酸二(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，刘小文，李召，黄浩，
申请(专利权)人：安徽金普瑞新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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