[发明专利]一种增韧型聚乳酸树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增韧型聚乳酸树脂及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)是目前可生物降解类合成树脂中最具有发展前途的材料之一。其合成原料来源于可再生的植物淀粉。这在石油资源日益短缺，白色污染日趋严重的今天更加引起人们的兴趣和重视。PLA强度和刚性高，但韧性和抗冲击性差，常温下是一种硬而脆的材料。如果应用于韧性要求高的场合，必须对PLA进行增韧改性。目前，对PLA的增韧改性主要通过以下几种方法进行：

共聚合方法。在PLA分子链中引入另外种单体，该单体既可能和乳酸形成无规共聚，又可能形成嵌段共聚，使PLA分子链规整度下降，降低乃至完全丧失结晶能力，使玻璃化转变温度、熔点、黏流温度降低，提高PLA的韧性或柔软性。直接缩聚和开环聚合都可用来制备共聚物。可以调节共聚单体的种类或比例来改变聚合物的性能。能够改善PLA柔韧性的共聚单体包括内酯、醇类或酸类等。形成的共聚物典型的是聚酯和聚醚类，聚酯的如与聚己内酯，聚醚的如聚乳酸-聚四亚甲基醚二醇嵌段共聚物、聚乳酸-聚丙二醇嵌段共聚物等。

特殊加工方法。主要采取的方法是拉伸取向，如双向拉伸PLA薄膜，抗张强度和断裂伸长率都得到大幅度提高。但是，这种方法局限性太大。

共混改性方法。PLA可以和塑料、橡胶(弹性体)、填料或增塑剂等共混，达到改性的目的。例如专利CA1475530A加入聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、专利CN1250065A加入聚碳酸酯(PC)专利CN1701082加入聚甲醛(POM)等；还有混如增塑剂的专利CN1793228。但是，由于PLA属于脂肪族聚酯，与很多种聚合物的相容性都较差，共混后体系的力学性能会下降。因此，兼顾成本、卫生、环境友好等因素的同时，提高共混组分间的相容性，实现物理力学性能的提高是大家关注的热点。

发明内容

本发明提供一种增韧型聚乳酸树脂及其制备方法。

一种增韧型聚乳酸树脂的成分构成及配比为：聚乳酸(PLA)基础树脂，质量份数为60-95份；

所述增韧剂为苯乙烯(St)/丙烯酸丁酯(BA)/丙烯酸(AA)三元共聚物，质量份数为5-40份；其中，增韧剂组成为：单体St质量分数为25-40％，单体BA质量分数为55-70％，单体AA质量分数为5％；

抗氧剂为商品名称为B215的复合型的四〔β-(3，5-二叔丁基-4-羟基)丙酸〕季戊四醇酯与亚磷酸三(2，4，-二叔丁基苯基)酯，两者的质量配比为1比2，质量份数为0.5份。

一种增韧型聚乳酸树脂及其制备方法，步骤和条件如下：按配比，将基础树脂PLA、增韧剂、抗氧剂在60℃烘箱中干燥，然后在密炼机中混合，温度180℃，转速40转/分，时间5分钟，得到一种增韧型聚乳酸树脂。

有益效果：PLA与增韧剂具有较好的相容性，可按任意比例进行混合；增韧剂成本低，混合后可减低成本；原材料无毒无害，产品应用安全卫生；适当调整增韧剂单体配比和增韧剂用量，在较宽的范围内都会得到性能优良的增韧材料。该增韧型聚乳酸树脂可用于制备薄膜、板材、片材、发泡和注塑成型塑料件。

具体实施方式

实施例1

将8万分子量的基础树脂PLA95份，增韧剂(St质量分数为40％，BA质量分数为55％，AA质量分数为5％的三元共聚物)5份；抗氧剂(B215)0.5份加入混炼机中，于180℃，40转/分，5分钟条件下密炼，测得拉伸强度51.9Mp。伸长率14％。Izod冲击强度5.7KJ/m²。

实施例2

将8万分子量的基础树脂PLA90份，增韧剂(St质量分数为40％/BA质量分数为55％/AA质量分数为5％三元共聚物)10份，抗氧剂(B215)0.5份加入混炼机中，于180℃，40转/分，5分钟条件下密炼。共混物测得拉伸强度48.8Mp。伸长率84％。Izod冲击强度6.6KJ/m²。

实施例3

将8万分子量的基础树脂PLA80份，增韧剂(St质量分数为40％/BA质量分数为55％/AA质量分数为5％三元共聚物)20份，抗氧剂(B215)0.5份加入混炼机中，于180℃，40转/分，5分钟条件下密炼。共混物测得拉伸强度36.7Mp。伸长率141％。Izod冲击强度7.2KJ/m²。

实施例4