一种增韧聚乳酸及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种增韧聚乳酸及其制备方法。所述增韧聚乳酸按照下述方法制备：将聚醚聚酯与聚乳酸在180～220℃下熔融共混，得到增韧聚乳酸。本发明专利技术的增韧聚乳酸采用聚醚聚酯通过熔融共混的方法对聚乳酸进行增韧改性，聚醚聚酯以聚乙二醇为原料合成的，由于聚醚聚酯中含有聚醚链段，聚醚链段可改善聚乳酸的韧性，同时相对于聚乙二醇而言聚醚聚酯分子量较高，有效克服了从聚乳酸基体中的迁移析出行为，因此聚醚聚酯既能保持对聚乳酸高效的增韧效果，又使聚乳酸的增韧效果具有长效稳定性。实验结果表明，本发明专利技术的增韧聚乳酸的断裂伸长率提高到10%～400%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及。
技术介绍
塑料制品是人们生活中必不可少的，然而大量废弃的石油基塑料如聚烯烃、聚苯乙烯与聚氯乙烯等导致全球白色污染日益增加；同时化石资源也在日渐枯竭，这将严重制约塑料工业的发展，寻找环境友好可持续发展的新材料成为人们研究的热点问题。另一方面，化石资源及产品的应用改变了大气的基本组成，排放了大量的二氧化碳和其他温室气体，导致了全球变暖，从而带来了严重的自然灾害。因此生物降解塑料成为了推行低碳经济重要材料。在诸多的可生物降解塑料中，聚乳酸(PLA)是最受关注发展最快的品种。PLA材料具有良好的力学强度、热塑性、成纤性以及透明性等，适用于多种加工方法，被认为是最理想的石油基塑料的替代材料。PLA来源于可再生的农业资源的直链脂肪族聚酯，是完全可降解的合成生物高分子材料，和其他石油基聚合物生产相比，能够减少温室气体排放。PLA目前已经实现工业化生产，美国Nature Works公司在2002年建立了年产14万吨的PLA生产线。国内长春应用化学研究所和浙江海正生物材料股份有限公司合作共同建成了年产5000吨PLA示范生产线，并正在筹建万吨级生产线，产品性能已经达到国际先进水平。PLA在许多性能上与聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等通用塑料相似，但是PLA本身脆性较强，抗冲击性差，断裂伸长率较低的缺点限制了其在通用塑料领域的广泛应用。通常可以通过加入邻苯二甲酸二辛酯、柠檬酸三丁酯、甘油、乙酸甘油酯和聚乙二醇等增塑剂改善材料的韧性，但是这些增塑剂在使用过程中会逐渐向表面迁移而失去增塑效果，从而使增塑的PLA材料不具有长效的稳定性。专利
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种具有长效稳定性的增韧聚乳酸的制备方法，并且制备的增韧聚乳酸具有较高的韧性。有鉴于此，本专利技术提供了一种增韧聚乳酸的制备方法，将聚醚聚酯与聚乳酸在180 220°C下熔融共混，得到增韧聚乳酸；所述聚醚聚酯为聚乙二醇-二元酸的二元共聚物、聚乙二醇-二元酸-丙交酯的三元共聚物或聚乙二醇-二元酸-乳酸的三元共聚物。优选的，所述聚醚聚酯在所述增韧聚乳酸中的含量为5wt% 30wt%。优选的，所述聚乙二醇-二元酸的二元共聚物的制备方法具体为:将二元酸或其酸酐与聚乙二醇在催化剂的作用下反应，得到聚乙二醇-二元酸的二元共聚物。优选的，所述聚乙二醇-二元酸-丙交酯的三元共聚物的制备方法具体为:将二元酸或其酸酐、聚乙二醇与丙交酯在催化剂的作用下反应，得到聚乙二醇-二元酸-丙交酯的三元共聚物。优选的，所述聚乙二醇-二元酸-乳酸的三元共聚物的制备方法具体为:将二元酸或其酸酐、聚乙二醇与乳酸在催化剂的作用下反应，得到聚乙二醇-二元酸-乳酸的三元共聚物。优选的，所述催化剂为辛酸亚锡、苯甲酸亚锡、氯化亚锡或氧化亚锡。优选的，所述聚乙二醇的重均分子量为200 2000g/mol。优选的，所述二元酸为丙二酸、1,4-丁二酸或1，5_戊二酸。本专利技术提供了一种增韧聚乳酸，所述增韧聚乳酸由聚醚聚酯与聚乳酸在180 220°C下熔融共混得到；所述聚醚聚酯为聚乙二醇-二元酸的二元共聚物、聚乙二醇-二元酸-丙交酯的三元共聚物或聚乙二醇-二元酸-乳酸的三元共聚物。优选的，所述增韧聚乳酸中还包括亚磷酸酯类加工稳定剂或环氧类扩链剂。本专利技术提供了一种增韧聚 乳酸的制备方法，将聚醚聚酯与聚乳酸在180 220°C熔融共混，得到增韧聚乳酸；聚醚聚酯为聚乙二醇-二元酸的二元共聚物、聚乙二醇-二元酸-丙交酯的三元共聚物或聚乙二醇-二元酸-乳酸的三元共聚物。如上所述，本专利技术的增韧聚乳酸采用聚醚聚酯通过熔融共混的方法对聚乳酸进行增韧改性。由于聚醚链段可改善聚乳酸的韧性，而且通过聚乙二醇合成的聚醚聚酯相对于聚乙二醇而言分子量较高，有效克服了从聚乳酸基体中的迁移析出行为，因此聚醚聚酯既能保持对聚乳酸高效的增韧效果，又能使增韧的聚乳酸具有长效稳定性。另外，由于聚醚聚酯中聚乙二醇-二元酸-丙交酯的三元共聚物及聚乙二醇-二元酸-乳酸的三元共聚物含有聚乳酸链段，其与聚乳酸具有较好的相容性，使聚醚聚酯与聚乳酸的相容性提高，从而使增韧的聚乳酸具有更高的韧性。具体实施例方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术实施例公开了一种增韧聚乳酸的制备方法，将聚醚聚酯与聚乳酸在180 220°C下熔融共混，得到增韧聚乳酸；所述聚醚聚酯为聚乙二醇-二元酸的二元共聚物、聚乙二醇-二元酸-丙交酯的三元共聚物或聚乙二醇-二元酸-乳酸的三元共聚物。本专利技术提供了聚醚聚酯增韧聚乳酸的方法，所述聚醚聚酯与聚乳酸通过熔融共混的方式，得到了聚乳酸复合材料，实现了聚乳酸的增韧改性，由于聚醚聚酯中含有聚醚链段，使增韧改性的聚乳酸既保持了聚乳酸的生物降解性又增加了聚乳酸的韧性，且具有长效稳定的特点。按照本专利技术，所述聚乙二醇-二元酸的二元共聚的制备方法可按照下述方法制备:将二元酸或其酸酐与聚乙二醇混合，升温至70 100°C溶解，再加入催化剂，反应后在130 170°C高真空脱水，得到聚乙二醇-二元酸的二元共聚物。所述聚乙二醇-二元酸-丙交酯的制备方法具体可按照下述方法制备:将二元酸或其酸酐、聚乙二醇与丙交酯在催化剂的作用下反应，得到聚乙二醇-二元酸-丙交酯的三元共聚物。作为优选方案，所述聚乙二醇-二元酸-丙交酯的三元共聚物的制备方法具体为:将二元酸或其酸酐与聚乙二醇混合，升温至70 100°C溶解搅拌均匀，再加入丙交酯，最后加入催化剂，反应后在130 170°C高真空脱水，得到聚乙二醇-二元酸-丙交酯的三元共聚物。所述聚乙二醇-二元酸-乳酸的制备方法具体可按照下述方法制备:将二元酸或其酸酐、聚乙二醇与乳酸在催化剂的作用下反应，得到聚乙二醇-二元酸-乳酸的三元共聚物。作为优选方案，所述聚乙二醇-二元酸-乳酸的三元共聚物的制备方法具体为:将二元酸或其酸酐与聚乙二醇混合，升温至70 100°C溶解搅拌均匀，再加入乳酸，最后加入催化剂，反应后在130 170°C高真空脱水，得到聚乙二醇-二元酸-乳酸的三元共聚物。在上述制备聚酯聚醚的过程中，所述聚醚聚酯在所述增韧聚乳酸中的含量优选为5wt% 30wt%，更优选为20wt% 30wt%。所述二元酸优选为丙二酸、I, 4- 丁二酸或1，5-戊二酸；二元酸酐优选为丁二酸酐或戊二酸酐；所述催化剂优选为辛酸亚锡、苯甲酸亚锡、氯化亚锡或氧化亚锡；所述丙交酯为L-丙交酯、D-丙交酯和meso-丙交酯中的一种或多种；所述乳酸优选为L-乳酸和D-乳酸中的一种或两种。所述聚乙二醇与所述二元酸或其酸酐的摩尔比优选为(0.995 1.000):1。所述聚乙二醇的重均分子量优选为200 2000g/molo所述催化剂的用量优选为二元酸或其酸酐摩尔质量的0.lmol% 0.3mol%。所述丙交酯或乳酸在所述聚酯聚醚中的含量优选为O 20wt%。按照本专利技术，所述增韧聚乳酸中还包括亚磷酸酯类加工稳定剂或环氧类扩链剂。在制备增韧聚乳酸的过程中， 所述熔融共混的过程中，还可以加入亚磷酸酯类加工稳定剂或环氧类扩链剂。所述亚磷酸酯类加工稳定剂包括但不限于亚磷酸三苯酯(TPP)或亚磷酸三壬基苯酯(TN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增韧聚乳酸的制备方法，将聚醚聚酯与聚乳酸在180～220℃下熔融共混，得到增韧聚乳酸；所述聚醚聚酯为聚乙二醇?二元酸的二元共聚物、聚乙二醇?二元酸?丙交酯的三元共聚物或聚乙二醇?二元酸?乳酸的三元共聚物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯立栋，边新超，刘焱龙，项盛，孙彬，陈学思，李杲，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：