[发明专利]结晶改性聚乳酸共混物及其成型制品

说明书

技术领域

本发明涉及高分子领域，具体的说涉及一种快速结晶聚乳酸共混物 及其透明成型制品。

背景技术

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，生物可降解聚酯，特别是聚 乳酸由于具有相对较高的熔点及其相对较高的机械性能，近年来受到了 广泛的注目。

并且，随着石油价格的高涨和人们环保意识的增强，以玉米等作物、 而不是石油，作为原料合成而来的聚乳酸，在农林水产、土木工程、包 装、容器、日用品、卫生保健为中心的领域中，将会有越来越广泛的应 用。例如，当聚乳酸应用于食品、饮料用容器、托盘等以及商品外包装 盒时至少需要具有一定的热耐性，以防止集装箱运输或是加热所带来的 变形以及不透明等。但是以聚乳酸为代表的生物可降解聚酯的耐热温度 比较低，以聚乳酸为例，耐热温度不超过60℃，当聚乳酸制成成型品后， 一旦超过这一温度使用，就会软化变形，从而影响了实际应用。

但是聚乳酸本身结晶速度较慢，需要通过添加成核剂来提高结晶速 度。添加一般的成核剂如滑石粉、碳酸钙等，虽然可以提高聚乳酸的结 晶速度，但是会导致透明性的显著下降。此外只添加无机填料，并不能 保证充分的热耐性。因此，又有人提出在成型中/成型后通过热处理的 办法提高聚乳酸的耐热性。聚乳酸虽然具有结晶构造，但是结晶缓慢。 如果使用与普通树脂相同的工艺成型的话，成型品还保持着非晶状态， 机械性能以及耐热性都不能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与基体聚乳酸相比，具有更高的熔融结 晶速度与更低的冷结晶温度的，并且具有一定透明性的聚乳酸共混物。

本发明的另一目的在于提供一种该聚乳酸共混物制得的具有一定 透明性的成型制品。

本发明的目的可以通过以下的手段得到：

一种聚乳酸共混物，其特征在于：主要由下列重量份的组分组成：

聚乳酸         100份

氨基酸         0.1～10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、聚乳酸立构复合物(stereocomplex)、聚乳酸 立构复合物与聚乳酸均聚物和/或聚乳酸共聚物的共混物。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。本发明的目的是对聚乳酸进行改性， 使其具有更高的熔融结晶速度与更低的冷结晶温度，因此对于所用聚乳 酸原料的熔点、分子量、密度等具体参数要求不大，可以根据实际要求 选择具体的聚乳酸原料。聚乳酸也可以是结晶性聚乳酸均聚物、聚乳酸 共聚物或者它们之间的混合物。

上述氨基酸的构型没有特殊的要求，可以优选为DL-氨基酸，L-氨 基酸，D-氨基酸中的一种或几种。所述的氨基酸的化学结构可以优选为 白氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、精氨酸、N-〔三(羟甲基)甲基〕 甘氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、 乙硫氨酸、苄氧羰基-O-苄基-酪氨酸或N，N-双(2-羟乙基)甘氨酸中的 一种或几种。

上述酰胺类化合物优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，更优选自月桂酸酰 胺、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酸酰胺、乙撑双月桂酰 胺、乙撑双硬脂酸酰胺、乙撑双油酸酰胺、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、 亮氨酸硬脂酰胺中的一种或几种。

上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。

一种由上述聚乳酸共混物经成型及热处理所得到的透明结晶成型 品，先采用流延成型、压延成型、注塑成型、吹塑成型或热压成型的方 法将聚乳酸共混物熔融成型后，再经过成型中/后热处理，或适当的冷 却而得到。