本发明专利技术涉及一种全生物降解组合物的制备方法，由包含以下重量份的组分制成：聚乳酸80-100份、生物降解聚酯0-20份、增韧剂5-20份、填料0-20份、润滑剂0.1-1份、抗氧剂0.1-0.6份，制备方法包括如下步骤：(1)将聚乳酸、生物降解聚酯和填料进行干燥处理；(2)按上述配比称取以下重量份的各组分原料，加入到高混机中，常温下高速混合5-10min；(3)混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，即得所需全生物降解组合物。与现有技术相比，本发明专利技术全生物降解组合物不仅加工性能好，具有很好的柔韧性，制备的组合物可以用于吹塑成膜；而且采用的增韧剂含有聚乳酸链段，与聚乳酸基体的相容性好，可以防止改性剂发生渗透现象。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高分子材料
的材料及方法，具体是一种。
技术介绍
随着国民经 济的高速发展，高分子材料的使用已经渗透到人们生活的各个领域，给我们的生活带来了极大的便利，尤其是塑料薄膜材料，应用面极为广泛。仍而，传统的塑料薄膜材料主要以石油基为原料制备而成，如聚丙烯、聚乙烯等。以这类材料制备成的薄膜材料使用完丢弃到大自然中难以降解，导致了严重的环境污染问题。伴随着石油资源的日益短缺及人们对环境问题的高度关注和生活质量要求的提高，开发完全可生物降解性高分子材料已成为现今国内外研究热点。聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚(对苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯(PBAT)、聚羟基烷酸酯(PHA)等都属于全生物降解高分子材料，这类材料使用完后丢弃到自然中，能够在自然界微生物作用下最终全部降解为H2O和CO2 ;同时，制备这些生物降解材料的原料大部分可以是植物基。因此，促进这类材料的使用不仅可以节约宝贵的石油资源，而且材料使用完后不会给环境带来任何负面影响，市场前景广阔。聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯、聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯、聚羟基烷酸酯等由于其柔韧性较好，可以直接制备成薄膜材料。但是相对于传统的聚丙烯、聚乙烯材料，以上这些生物降解材料的售价较高，使制备成的薄膜与传统材料相比价格上大大的失去了竞争力。而聚乳酸在以上这些生物降解材料里面综合性能较好、成本最低，应用前景最为广阔。但是其脆性大，不能直接制备成薄膜。所以若能采用一种效果好的增韧技术提高聚乳酸的柔韧性，使其能直接吹塑成膜，将具有很好的市场前景。目前，在提高聚乳酸的韧性方面，常用的方法就是采用增塑剂来增塑处理聚乳酸，或是将聚乳酸与韧性好的高分子材料共混，如专利EP0980894所述。仍而，增塑剂和其他高分子材料与聚乳酸的相容性往往比较差，在增塑剂含量较高时，会发生增塑剂从聚乳酸体系中渗透出来，使材料性能下降；而其他高分子材料当添加量较多时，由于与聚乳酸的相容性差，会发生相分离现象，使最终材料的性能变差。专利CN1662603和专利US2005/0159583则是采用合成具有聚酯或聚醚类的嵌段共聚物作为增韧剂，这类增韧剂与聚乳酸的相容性较好，将其与聚乳酸共混来提高聚乳酸的柔韧性，可以很好的解决增塑剂渗透问题。但是该方法合成的增韧剂成本相对较高，用其改性聚乳酸不利于降低材料的综合成本，使其应用受限制。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种加工性能好，具有很好的柔韧性的。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种全生物降解组合物，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成:聚乳酸80-100 份，生物降解聚酯 0-20份，增韧剂5-20份，填料0-20 份，润滑剂0.1-1份，抗氧剂0.1-0.6 份。所述的聚乳酸无特别要求，可以由L-乳酸、D-乳酸、DL-乳酸聚合得到。所述的生物降解聚酯为聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚(对苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯(PBAT)、聚羟基烷酸酯(PHA)中的一种或一种以上。所述的增韧剂为植物油与乳酸聚合得到的共聚物，数均分子量Mn优选2000-100000 ;具体通过以下方法制得:先将植物油和乳酸分别在缩聚反应釜中，于60-80°C抽真空l_2h，除去原料中的水分；然后按植物油和乳酸的物质量比1: 1-1: 2000分别称取植物油和乳酸，加入缩聚反应釜中，并加入占原料总质量的0.1-1.5%的锡类化合物作催化剂，在130-190°C下直接进行熔融缩聚反应；体系先在氮气氛围中缩聚反应l_8h，然后抽真空，在真空下缩聚反应2-10h，反应结束后所得共聚物即为所需增韧剂。所述的植物油为蓖麻油、聚蓖麻油、环氧大豆油、亚麻籽油、棕榈油中的一种或一种以上；所述的乳酸为L-乳酸、D-乳酸、DL-乳酸中的一种或一种以上；所述的锡类化合物为二水合氯化亚锡或辛酸亚锡。所述的填料为碳酸钙、高岭土、滑石粉、钛白粉、云母、蒙脱土中的一种或一种以上，粒径优选800-6000目；所述的润滑剂为硬脂酸类润滑剂、酰胺类润滑剂、石蜡或聚乙烯腊中的一种或一种以上。所述的填料的粒径进一步优选1250-3000目；所述的硬脂酸类润滑剂包括硬脂酸、硬脂酸钙或硬脂酸锌；所述的酰胺类润滑剂包括油酸酰胺或芥酸酰胺。所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酸酯(抗氧剂1076)、三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)中的一种或一种以上。一种全生物降解组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:(I)将聚乳酸、生物降解聚酯和填料进行干燥处理；(2)按上述配比称取以下重量份的各组分原料:聚乳酸80-100份、生物降解聚酯0-20份、增韧剂5-20份、填料0-20份、润滑剂0.1-1份、抗氧剂0.1-0.6份；将上述原料加入到高混机中，常温下高速混合5-10min ；(3)将步骤⑵混合均匀的原料加入到 双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，即得所需全生物降解组合物。步骤⑴中所述的聚乳酸、生物降解聚酯干燥温度为60_80°C，干燥时间为6_24h ；填料的干燥温度为100-120°C，干燥时间为4-10h ;干燥设备为真空烘箱或鼓风烘箱。步骤(3)中所述的双螺杆挤出机为同向或异相双螺杆挤出机，挤出温度为120-190°C，螺杆转速 100-300rpm,螺杆长径比 L/D 为 40-50: I。与现有技术相比，本专利技术提供的全生物降解组合物不仅加工性能好，具有很好的柔韧性，制备的组合物可以用于吹塑成膜；而且采用的增韧剂含有聚乳酸链段，与聚乳酸基体的相容性好，可以防止改性剂发生渗透现象；同时组合物制备方法简单、成本低，可促进聚乳酸全生物降解塑料在薄膜领域的应用。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。力学性能测试:拉伸性能测试标准为ASTM D638，拉伸速度50mm/min。增韧剂渗透性测试:将改性后组合物薄膜切成碎片，放入表面皿中，在普通烘箱中130°C恒温处理，每隔2h取出称量一次，直至恒重，渗透率按一下方式计算:X = (m0-m) X 100% /m0其中:X-增韧剂渗透率(％ );m0-薄膜原始质量(g)；m-薄膜烘后质量(g)。实施例1将蓖麻油和L-乳酸分别在缩聚反应釜中，于60°C抽真空2h，除去原料中的水分。然后按物质的量比取蓖麻油和L-乳酸为1: 1，取占原料总质量的0.1%二水合氯化亚锡作催化剂；将原料加入缩聚反应釜中，体系先在130°C，氮气氛围下缩聚反应8h，然后抽真空，在真空下继续反应10h，反应结束后所得共聚物数均分子量为48000，即为所需增韧剂，备用。 将聚乳酸PLA(Nature Works公司提供，4032D)、PBS (安庆和兴公司提供，吹膜级)于60°C鼓风烘箱干燥处理24h，碳酸钙(800目)于105°C鼓风烘箱中干燥处理10h。取80份PLA、20份PBS、5份上述合成的增韧剂、10份碳酸钙、0.1份硬脂酸钙、0.1份抗氧剂1010于高混机中常温混合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种全生物降解组合物，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：聚乳酸???????????????????80?100份，生物降解聚酯?????????????0?20份，增韧剂???????????????????5?20份，填料?????????????????????0?20份，润滑剂???????????????????0.1?1份，抗氧剂???????????????????0.1?0.6份。
【技术特征摘要】
1.一种全生物降解组合物，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成: 聚乳酸80-100份， 生物降解聚酯0-20份， 增韧剂5-20份， 填料0-20份， 润滑剂0.1-1份， 抗氧剂0.1-0.6份。2.根据权利要求1所述的一种全生物降解组合物，其特征在于，所述的生物降解聚酯为聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚(对苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯(PBAT)、聚羟基烷酸酯(PHA)中的一种或一种以上。3.根据权利要求1所述的一种全生物降解组合物，其特征在于，所述的增韧剂为植物油与乳酸聚合得到的共聚物，数均分子量Mn优选2000-100000 ;具体通过以下方法制得:先将植物油和乳酸分别在缩聚反应釜中，于60-80°C抽真空l_2h，除去原料中的水分；然后按植物油和乳酸的物质量比1: 1-1: 2000分别称取植物油和乳酸，加入缩聚反应釜中，并加入占原料总质量的0.1-1.5%的锡类化合物作催化剂，在130-190°C下直接进行熔融缩聚反应；体系先在氮气氛围中缩聚反应l_8h，然后抽真空，在真空下缩聚反应2-10h，反应结束后所得共聚物即为所需增韧剂。4.根据权利要求3所述的一种全生物降解组合物，其特征在于，所述的植物油为蓖麻油、聚蓖麻油、环氧大豆油、亚麻籽油、棕榈油中的一种或一种以上；所述的乳酸为L-乳酸、D-乳酸、DL-乳酸中的一种或一种以上；所述的锡类化合物为二水合氯化亚锡或辛酸亚锡。5.根据权利要求1所述的一种全生物降解组合物，其特征在于，所述的填料为碳酸钙、高岭土、滑石粉、钛白粉、云母、蒙脱土中的一种或一种以上，粒径优选800-6000目；所述的润滑剂为硬脂酸类润滑剂、酰胺类润滑剂、石蜡...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁角亮，杨斌，王新灵，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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