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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚乳酸材料的加工制备,具体地涉及一种在降温过程中形成聚乳酸立构复合晶的方法。
技术介绍
1、塑料制品在生活中随处可见,但其难以降解的性质及极大的使用量导致环境问题日益凸显,随着政府相关政策的推动和公众环保意识的提高,可降解塑料具有广阔的市场前景。
2、与其他可降解塑料相比,聚乳酸具有原料可再生、优异的力学性能及相对低的价格等优势。但聚乳酸的热变形温度较低,通常在55℃左右。因此聚乳酸制品不耐高温,这阻碍聚乳酸制品在通用塑料领域的应用。
3、在聚乳酸熔体的降温过程中,由于其结晶能力较弱,在聚乳酸制品的加工成型过程中难以结晶,这是聚乳酸制品热变形温度低的可能原因之一。为了提高聚乳酸制品的结晶度以满足更高的使用温度,目前的主要手段是进行退火处理,但这使得聚乳酸制品的生产变得更加复杂。此外,在退火过程中,聚乳酸制品可能会出现不期望的变形,这会降低其制品的良品率。
4、cn113733520a公开了一种环保耐热聚乳酸塑料奶瓶的制作工艺,其在制备中采用微波退火处理来提高结晶度,稳定结晶状态,提高产品的耐热性能。
5、聚左旋乳酸(poly(l-lactic acid),plla)和聚右旋乳酸(poly(d-lactic acid),pdla)共混所形成的立构复合晶(stereocomplex crystal,sc)的熔点更高,通常比由plla(或pdla)所形成的均质晶(homocrystal,hc)高将近50℃。聚乳酸的立构复合晶,因其具有更高的热稳定性和更好的机械性能,有助于拓
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题,本专利技术提供一种在降温过程中形成聚乳酸立构复合晶的方法,其包括:将聚乳酸升温至第一温度t1,以使其熔化,以及将熔化的聚乳酸以降温速率v降温至第二温度t2,以使其结晶生成立构复合晶;其中,聚乳酸包含聚左旋乳酸和聚右旋乳酸;第一温度t1和所述立构复合晶的熔点m满足以下关系:-5≤t1-m≤15,第二温度t2低于立构复合晶的降温结晶峰的起始温度,并且,第二温度t2高于所述聚乳酸的均质晶的熔点。
2、在一个实施方案中,第一温度t1和立构复合晶的熔点m满足以下关系:-2≤t1-m≤5。
3、在一个实施方案中,第二温度t2低于所述立构复合晶的降温结晶峰的终止温度,并且,第二温度t2高于所述聚乳酸的均质晶的熔点。
4、在一个实施方案中,降温速率v为100℃/min以下,优选为60℃/min以下,更优选55℃/min以下,最优选52℃/min以下。
5、在一个实施方案中,降温速率v为30℃/min以上,优选45℃/min以上,更优选48℃/min以上。
6、在一个实施方案中,聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的重量比为9:1-1:9,优选8:2-5:5。在一个实施方案中,聚左旋乳酸的重均分子量为11×104-18×104g/mol。在一个实施方案中,聚右旋乳酸的重均分子量为5×104-12×104g/mol。
7、在一个实施方案中,本申请的方法在螺杆机挤出机的螺杆内进行,所述螺杆具有熔化区和降温区;其中,聚乳酸在所述熔化区进行加热,以使其熔化;熔化的聚乳酸在所述降温区进行降温,以结晶生成立构复合晶。
8、在一个实施方案中,所述熔化区温度为215-235℃。在一个实施方案中,降温区温度为170-220℃。
9、在一个实施方案中,熔化的聚乳酸在降温区的停留时间为15秒以上。
10、在一个实施方案中,熔化的聚乳酸在降温后,本申请的方法还包括:将降温后的聚乳酸注塑至模具。
11、在一个实施方案中,注塑过程使用以下一个或多个参数:所述模具的温度为室温;注塑压力为40-50巴;保压时间为30-100秒。
12、在一个实施方案中,注塑过程中,螺杆降温区的聚乳酸熔体的储存量与一次注塑需要的聚乳酸熔体量的重量比为1-1.1。
13、在另一方面,本申请涉及一种聚乳酸材料制品,其通过本申请的方法制得。
14、在一个实施方案中,聚乳酸制品具有以下一个或多个参数:冷结晶焓为0.5-10j/g;立构复合晶的热焓为31-40j/g;维卡软化点为65-90℃。
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1.一种在降温过程中形成聚乳酸立构复合晶的方法,其包括:
2.权利要求1所述的方法,其中,
3.权利要求1或2所述的方法,其中,
4.权利要求1-3中任一项所述的方法,其中,
5.权利要求1-4中任一项所述的方法,其中,
6.权利要求1-5中任一项所述的方法,其中,
7.权利要求6所述的方法,其中,
8.权利要求6或7所述的方法,其中,
9.权利要求1-8中任一项所述的方法,其中,
10.权利要求9所述的方法,其中,
11.一种聚乳酸材料制品,其通过权利要求9或10所述的方法制得;
【技术特征摘要】
1.一种在降温过程中形成聚乳酸立构复合晶的方法,其包括:
2.权利要求1所述的方法,其中,
3.权利要求1或2所述的方法,其中,
4.权利要求1-3中任一项所述的方法,其中,
5.权利要求1-4中任一项所述的方法,其中,
6.权利要求1-5中任...
【专利技术属性】
技术研发人员:童敏杰,朱荣华,汪伦合,梁伟,韦炜,张景鑫,罗狄,俞群力,赵蒙蒙,李芷菡,
申请(专利权)人:浙江海正生物材料股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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