聚乳酸共混物及其抗冲成型品制造技术

技术编号:4354212 阅读:124 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提出了一种兼具高抗冲性、高耐热性的聚乳酸混合物,该共混物中由100份的聚乳酸、0.5~100份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和0.1~10份酰胺化合物组成。一种由上述聚乳酸共混物得到的成型品,其通过对由该共混物制备得到的成型品进行成型中/后热处理后得到。该共混物及其成型品由于其具有高抗冲性、高耐热性,从而在包装材料等领域具有广泛的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料领域,主要是关于一种聚乳酸树脂共混物及其成型制品。
技术介绍
近年来,作为食品、饮料用容器、托盘等以及商品外包装盒材料的聚乙烯、聚丙烯、 聚酯、尼龙等的消耗量逐年增加。与此相伴随的是,使用后废弃物的量也在不断的增加。由 于这些废弃物的焚烧以及掩埋,带来了各种各样的环境问题。为了解决这些问题,近年来, 能够进行生物分解的聚合物正在不断地被使用。其中,聚乳酸由于具有相对较高的熔点及 其相对较高的机械性能,在工业上被广泛的应用。 但是当聚乳酸本身较脆,玻璃转化温度较低。因此由聚乳酸直接制备的成型品,与通用树脂相比,冲击强度较低,耐热性较差,从而限制了其应用的范围。 在日本专利JP-2007063435中,提出了将聚乳酸、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物共混后制备成型制品。虽然乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作为分散相,能够提高聚乳酸/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的共混物合金的冲击强度。但是由于乙烯_醋酸乙烯酯共聚物本身也不具有较高的玻璃转化温度,如果不通过热处理等方法使聚乳酸结晶,实际上与聚乳酸相比,这种共混物的耐热性并没有显著的提高。所制备的成型制品,在集装箱长途运输、以及被加热后容易变形。其应用范围受到了限制,由于冷藏的需要运输成本也会随之上升。 在日本专利JP-2007217513中,提出了将聚乳酸、乙烯_醋酸乙烯酯共聚物、以及作为成核剂的滑石粉经双螺杆挤出机等混合后,通过注射成型的方法制备成型制品,并且 使用加热炉,对成型制品进行热处理结晶化后,提高制品的耐热性和抗冲性。但是由于该方 法中使用了大量的滑石粉,导致制品的熔体变稀,制品变脆,并且由于滑石粉并不能显著改 善聚乳酸的冷结晶性能,因此与基体聚乳酸相比,共混物的热处理结晶化时间并没有显著 縮短。此外,本专利技术者通过实验发现,添加滑石粉后制品的表面变得粗糙,可能会限制其在 包装等领域的应用。 在中国专利CN 1539880A中描述了一种含有酚类抗氧剂和酰胺类化合物的聚乳 酸组合物,在注射成型时将成型机的模具温度设置在该聚乳酸组合物的熔融结晶起始温度 和玻璃转化温度之间,通过控制成型品中聚乳酸的熔融结晶来实现耐热性的提高。然而,为 了达到该专利技术的实施效果,需要添加大量的酰胺类化合物和滑石粉。酰胺类化合物的含量 过高,会导致共混物的熔体强度下降,影响了共混物的加工性能。并且酰胺类化合物的含量 过高,其在聚乳酸熔体中的溶解性变差,分散性下降,从而导致最终制品的力学等的性能的 不均一。而滑石粉也会对制品的表面光滑性等造成一定的影响。此外,只通过结晶的方法 并不能显著的提高聚乳酸的冲击强度,并且即使是这种冲击强度的增加,也是建立在牺牲 成型品韧性的基础上的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服聚乳酸耐热性低、冲击强度低的缺点,提供一种共混物,其通过聚乳酸与乙烯_醋酸乙烯酯共聚物和酰胺类化合物之间的共混提高聚乳酸冲击性能 及耐热性的同时;进一步通过乙烯_醋酸乙烯酯共聚物和酰胺类化合物之间的协同作用, 降低了作为聚乳酸耐热化添加剂的酰胺类化合物的用量,保证了共混物的熔体强度,解决 了共混物的加工适应性与耐热性之间互相矛盾这一技术问题。 本专利技术的另一目的是提供一种比基体聚乳酸具有更高的冲击强度和耐热性的成 型品。 本专利技术的目的可以通过以下措施达到 —种共混物,其特征在于主要由下列重量份的组分组成 聚乳酸 100份 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 0. 5 100份 酰胺类化合物 0. 1 10份 上述聚乳酸可以是聚乳酸均聚物、聚乳酸共聚物、聚乳酸均聚物与聚乳酸共聚物 的共混物,其熔点为120 185度,重均分子量为2万 80万,以L-乳酸和/或D-乳酸 作为主成分。L-乳酸单元和D-乳酸单元的构成摩尔比没有特别的限制,可以在100/0 0/100的范围内选择。但为了保证聚乳酸的熔点,优选L-乳酸单元和D-乳酸单元中的任何 一种的含量在90mol^以上,进一步优选在95mol^以上,从而可以保证聚乳酸树脂本身可 以提供一定的耐热性。但是本专利技术并不局限于此,也可以是由聚乳酸均聚物、共聚物通过熔 融、溶液混合后得到的聚乳酸立构复合物(stereocomplex)、也可以是聚乳酸与脂肪族和/ 或芳香族聚酯的共聚物。 本专利技术所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物是由乙烯和醋酸乙烯酯通过共聚的方法 制备得到的。 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中乙烯与醋酸乙烯酯的重量比可以是与共聚物相比,醋 酸乙烯酯的重量百分比含量在10 95%之间,最好是在20 90%之间。当醋酸乙烯酯的 重量百分比含量在上述范围内时,不会由于添加乙烯-醋酸乙烯酯共聚物而导致聚乳酸的 耐热性的明显下降,并且可以提高聚乳酸的冲击性能。 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的添加量为当聚乳酸树脂的量计为IOO重量份时,乙 烯_醋酸乙烯酯共聚物的添加量为0. 5 100重量份,优选为5份到60份,进一步优选为 20份到40份。当乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的添加量过低时,聚乳酸的冲击性能不会得到改 善。由于乙烯_醋酸乙烯酯共聚物为非生物降解材料,当乙烯_醋酸乙烯酯共聚物的添加 量过高时,制品的生物降解性能下降,增大了废弃及回收时的环境负荷。 上述酰胺类化合物选自乙撑双烷基酰胺、饱和脂肪酸单酰胺、不饱和脂肪酸单酰 胺或氨基酸酰胺中的一种或几种。该酰胺类化合物优选极性较低、碳链较长、同时与聚乳 酸基体具有适当相容性的酰胺化合物。该相容性在常温时较小、不起到增塑作用、从而不 降低聚乳酸基体的玻璃转化温度;该相容性在高温时较大、使聚乳酸分子链间的相对运动 变得容易,从而降低了冷结晶温度、提高了结晶速度。上述酰胺化合物可以是饱和脂肪酸 单酰胺,如月桂酸酰胺、硬脂酸酰胺、油酸酰胺等;也可以是不饱和脂肪酸单酰胺,如芥酸酰 胺、蓖麻油酸酰胺等;也可以是饱和脂肪酸双酰胺,如乙撑双月桂酰胺、乙撑双硬脂酰胺、乙 撑双油酸酰胺等乙撑双烷基酰胺;也可以是氨基酸酰胺,如赖氨酸月桂酰胺、赖氨酸硬脂酰 胺、谷氨酸月桂酰胺、谷氨酸硬脂酸酰胺、亮氨酸氨酸月桂酰胺、亮氨酸硬脂酰胺等。优选饱4和脂肪族单酰胺和饱和脂肪族双酰胺,进一步优选饱和脂肪族双酰胺。酰胺类化合物的添加量为当聚乳酸树脂的量计为100重量份时,酰胺类化合物的添加量为0. 1 10重量份,优选为0. 3 5重量份,进一步优选为0. 5 3重量份。酰胺类化合物的含量过低,结晶促进效果不明显。酰胺类化合物的含量过高,会导致共混物的熔体强度下降,影响了共混物的加工性能。并且酰胺类化合物的含量过高,其在聚乳酸熔体中的溶解性变差,分散性下降,从而导致最终制品的力学等的性能的不均一。 本专利技术中所述聚乳酸共混物的共混方法可以是熔融共混、机械共混等或它们的组合。可以通过高速混合机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、密炼机等机械而实现。 本专利技术所述的成型品,优选是将所述聚乳酸共混物经熔融、成型、以及成型中/后热处理后得到的注射成型品、流延薄膜/板、吹塑成型品、吹模成型品、双向拉伸成型品,以及将前述成型品通过成型/热处理而得到的其他成型品。 本专利技术所述的热处理,可以是鼓风烘箱、真空烘箱,隧道烘箱等加热热处理设备, 也可以是真空成型、压空成型、真空/压空成型中的加热过程、以及具有加热功能的密闭或 半密闭设备。通过调节处理温度和处理时间以促使成本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚乳酸共混物,其特征在于:由下列重量份的组分组成:  聚乳酸 100份  乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 0.5~100份  酰胺类化合物 0.1~10份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:夏天赖铮铮邱若愚河野俊司
申请(专利权)人:东丽纤维研究所中国有限公司
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

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