【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保生物降解材料领域，具体涉及一种透明吸管用聚乳酸材料及其制备方法。
技术介绍
1、聚乳酸(pla)以玉米淀粉、木薯淀粉、秸秆等发酵的乳酸为原料，经丙交酯开环聚合得到pla，来源于可再生资源，且可经生物降解为水、二氧化碳等对环境无害的物质。聚乳酸具有强度、模量高，易加工安全无毒等特性，可用于一次性餐具，酒店用品，包装材料等领域，但聚乳酸材料韧性差，耐热温度低严重限制了其应用范围。
2、目前市场上的生物降解聚乳酸吸管多由pla为主体，以pbs、pbat、pbsa等作为增韧剂，再添加滑石粉、碳酸钙、硫酸钡等无机矿物共混改性制得，但上述聚乳酸吸管为半透明或者乳白色。聚乳酸折光率为1.45-1.55之间和玻璃及pc等透明材料相当，它与分子结构及结晶形态有关，增韧剂的折光率与pla越接近共混材料的透明度越高，但常规的增韧剂折光率与聚乳酸相差较大会降低材料透明度；同时滑石粉及成核剂等可提高聚乳酸结晶能力，形成的大球晶也会导致材料的透明度降低，直接使用聚乳酸制备透明吸管又存在破口严重问题。
3、针对上述透明pla的技术难题，已有部分报道，如中国专利cn 113652066a、cn112920573 a、cn 110305457 a、cn 111253723 a、cn 108976731 a等，主要改善技术包括使用聚乙烯、pcl与phbv复配、丙烯酸型增韧剂、丁二烯增韧剂及poe等作为增韧剂改善聚乳酸的脆性，解决拉管破口问题，但存在增韧剂不可生物降解不环保，与聚乳酸相容性差，制得的聚乳酸吸管透明度不足等问题
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种透明吸管用聚乳酸材料及其制备方法，解决了现有技术中的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、本专利技术的第一方面，涉及一种透明吸管用聚乳酸材料，包括以下质量份数的原料：聚乳酸80-94份以及pdla接枝物5-15份；
4、所述pdla接枝物为柔性主链上接枝pdla的弹性体。
5、所述的聚乳酸为左旋聚乳酸plla，优选的为中光纯或低光纯plla，进一步的结晶度为0-30％。
6、所述的pdla接枝物增韧剂为乙烯-醋酸乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯弹性体接枝pdla、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯弹性体接枝pdla、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯弹性体接枝pdla中的至少一种，优选的gma含量为5-8％。
7、所述的增塑剂为柠檬酸三丁酯tbc、乙酰基柠檬酸三丁酯atbc、聚乙二醇(peg-400、peg-600、peg-800)、聚酯增塑剂中的至少一种，优选的为atbc和peg-400中的一种。
8、所述的抗老化剂为亚磷酸酯类抗氧剂168，受阻酚类抗氧剂1010、1076，单体型碳化二亚胺和聚碳化二亚胺中的至少一种，优选的为1010、168与聚碳化二亚胺三种复配使用降低材料热降解及水解。
9、所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯pets、乙烯基双硬脂酰胺ebs、羟基硬酯酸酰胺ebh、芥酸酰胺、硬脂酸中的至少一种。
10、本专利技术的第二方面，涉及一种透明吸管用聚乳酸材料的制备方法，包括以下步骤：
11、按质量份计，将聚乳酸80-94份、pdla接枝物5-15份、增塑剂1-5份、抗老化剂0.1-0.5份和润滑剂0.1-0.5份投入混合机中混合；
12、将混合物料熔融挤出造粒，得到透明吸管用聚乳酸材料。
13、进一步地，平行双螺杆挤出机主机转速为200-300rpm，各区温度设置如下：一区150-170℃，二区170-190℃，三区175-195℃，四区175-195℃，五区175-195℃，六区175-195℃，七区175-195℃，八区170-190℃，九区170-190℃，十区170-190℃，十一区170-190℃，十二区170-190℃，十三区180-200℃，十四区180-200℃，其中第八及第十一节螺筒抽真空，真空度0.08mpa，挤出后的料条经过水冷、切粒后烘料至水分低于500ppm。
14、本专利技术的第三方面，涉及一种pdla接枝物的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
15、按质量份计，将50份的乙烯-醋酸乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种以及50份pdla依次投入低混机中混合均匀；
16、将混合物料熔融反应，挤出得到pdla接枝物。
17、进一步地，平行双螺杆挤出机主机转速为300rpm，各区温度设置如下：一区150-170℃，二区170-190℃，三区180-200℃，四区190-210℃，五区200-220℃，六区200-220℃，七区200-220℃，八区190-210℃，九区190-210℃，十区190-210℃，十一区190-210℃，十二区190-210℃，十三区180-200℃，十四区180-200℃，其中第八及第十一节螺筒抽真空，真空度0.08mpa，挤出后的料条经过水冷、切粒后烘干得到pdla接枝物增韧剂。
18、本专利技术的第四方面，涉及上述的pdla接枝物在制备吸管材料中的应用。
19、本专利技术制备的pdla接枝物增韧剂可直接通过反应性挤出得到，pdla的端羟基和端羧基可与环氧基团反应，形成梳妆接枝物，合成方法简单易操作。pdla接枝链段可改善柔性链段增韧剂与plla的界面相容性，界面不容易相分离向透明界面转化；同时界面相容性提高有助于增韧剂在plla中分散更均匀，尺寸更小，改善吸管破口同时不易产生团聚从而导致材料透明度下降；其次plla均相成核能力弱，引入pdla链段可与plla形成立构复合体，诱导材料结晶，同时复配增塑剂增强链段的运动能力，使材料形成的晶粒小于可见光波长从而提高材料的透明性。
20、本专利技术的有益效果：
21、1、本专利技术制备了一种pdla接枝物，可作为聚乳酸的增韧剂及成核剂；一方面pdla接枝链段可提高柔性主链与plla的界面相容性，界面张力减小增韧剂在plla基材中分散相粒径更小，有助于提高透明度，吸管挤出成型时不会产生相分离微缺陷影响透明度；另一方面pdla链段和未反应的pdla可提高plla的结晶速度与plla形成立构复合体为β晶型，晶体尺寸小透明度高；此外pdla接枝物与plla折光率接近，不会影响材料的透明性。
22、2、本专利技术制备的透明吸管用聚乳酸材料，吸管破口率低，透光率可达90％以上，可改善目前透明吸管材料生产过程中的痛点。
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1.一种透明吸管用聚乳酸材料，其特征在于，包括以下质量份数的原料：聚乳酸80-94份以及PDLA接枝物5-15份；
2.根据权利要求1所述的一种透明吸管用聚乳酸材料，其特征在于，所述的PDLA接枝物为乙烯-醋酸乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯弹性体接枝PDLA、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯弹性体接枝PDLA、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯弹性体接枝PDLA中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种透明吸管用聚乳酸材料，其特征在于，所述的聚乳酸为左旋聚乳酸。
4.根据权利要求1所述的一种透明吸管用聚乳酸材料，其特征在于，还包括以下重量份原料：增塑剂1-5份、抗老化剂0.1-0.5份和润滑剂0.1-0.5份中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种透明吸管用聚乳酸材料，其特征在于，所述的增塑剂为柠檬酸三丁酯、乙酰基柠檬酸三丁酯、聚乙二醇、聚酯增塑剂中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的一种透明吸管用聚乳酸材料，其特征在于，所述的抗老化剂为亚磷酸酯类抗氧剂168，受阻酚类抗氧剂1010、1076，单体型碳化二
7.根据权利要求4所述的一种透明吸管用聚乳酸材料，其特征在于，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、乙烯基双硬脂酰胺、羟基硬酯酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸中的至少一种。
8.一种透明吸管用聚乳酸材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.一种PDLA接枝物的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
10.通过权利要求9所述的制备方法制得的PDLA接枝物或者权利要求1或2中所述的PDLA接枝物在制备吸管材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种透明吸管用聚乳酸材料，其特征在于，包括以下质量份数的原料：聚乳酸80-94份以及pdla接枝物5-15份；
2.根据权利要求1所述的一种透明吸管用聚乳酸材料，其特征在于，所述的pdla接枝物为乙烯-醋酸乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯弹性体接枝pdla、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯弹性体接枝pdla、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯弹性体接枝pdla中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种透明吸管用聚乳酸材料，其特征在于，所述的聚乳酸为左旋聚乳酸。
4.根据权利要求1所述的一种透明吸管用聚乳酸材料，其特征在于，还包括以下重量份原料：增塑剂1-5份、抗老化剂0.1-0.5份和润滑剂0.1-0.5份中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种透明吸管用聚乳酸材料，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄浩，李鹏，李召，刘小文，
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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