[发明专利]完全生物降解的透明高韧性聚乳酸树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料改性领域，特别涉及一种完全生物降解的透明高韧性聚乳酸树脂及其制备方法。

背景技术

聚乳酸是由植物性多糖发酵得到的乳酸经聚合形成的化合物，是一种新型的可再生生物降解材料。传统的石油基塑料使用后主要是进行焚烧处理，焚烧过程中易产生含有硫、氯等元素的有毒气体和大量的二氧化碳，因此在对传统石油基塑料进行后处理的过程中不仅会污染大气环境还会产生严重的温室效应。而聚乳酸使用后只需将其掩埋在土壤中，聚乳酸能被自然界中的微生物完全降解形成二氧化碳和水，不仅不会产生有毒气体，而且分解产生的二氧化碳是直接进入土壤有机质或被植物直接吸收，不会排入大气造成温室效应。此外，聚乳酸还具有很好的透明性和加工性，因而，聚乳酸材料在包装材料、纤维和非织造物以及医疗卫生领域有着广泛的应用前景。

聚乳酸虽具有良好的生物可降解性、高透明度和可加工性等诸多优点，但是其脆性较大，韧性差，抗冲击强度小于5KJ/m²，严重制约了聚乳酸的应用范围。

为了改善聚乳酸的韧性，现有技术多是采用多组分共混改性的方法增韧，例如：选择小分子增塑剂对聚乳酸进行增韧改性，具体例子如使用柠檬酸类化合物制备柠檬酸增塑改性聚乳酸(柠檬酸增塑改性聚乳酸.高分子材料科学与工程，(2008)，24(1)，151-154)，或者使用环氧大豆油制备增塑改性聚乳酸(Thermal，mechanical and rheologicalproperties of poly(lactic acid)/epoxidized soybean oil blends.PolymerBulletin，(2009)，62(1)，91-98)，采用上述方法对聚乳酸改性后虽可提高材料韧性，但小分子易发生迁移，因此此种材料的性能会随着时间的推移而发生劣化，影响材料的使用寿命，并且改性的后聚乳酸一般难以保持原有的透明性。为了解决上述问题，申请号为200510067228的中国专利文献公开了一种生产由聚乳酸制成的透明材料的方法和由聚乳酸制成的透明材料，该方法是将聚乳酸和其分子中具有两个或多个双键的单体共同捏合，并在高温下模塑捏合产物获得模塑制品，模塑后淬火模塑制品，淬火过程中模塑制品进行交联处理，防止乳酸分子进行再结晶，由此制得透明的聚乳酸制品，但是采用此方法进行交联处理后得到的交联聚乳酸的生物可降解性大大降低。

因此，需要提供一种透明性好且可完全生物降解的高韧性聚乳酸组合。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种聚乳酸树脂及其制备方法，该聚乳酸树脂不仅韧性较高，而且具有完全生物降解性和高透明度。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种聚乳酸树脂，包括：

相应的，本发明还提供一种聚乳酸树脂的制备方法，包括：聚乳酸、聚1，2-丙二醇己二酸酯和抗氧剂，所述聚乳酸、聚1，2-丙二醇己二酸酯和抗氧剂的重量比为100∶10～40∶0.3～1。

优选的，所述抗氧剂为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯与亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯的混合物。

优选的，所述四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯与亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯的重量比为1∶1.5～2.5。

优选的，所述聚乳酸的数均分子量为50000～200000道尔顿。

优选的，所述聚1，2-丙二醇己二酸酯的数均分子量为800～25000道尔顿。

相应的，本发明还提供一种聚乳酸树脂的制备方法，包括：

将聚乳酸与抗氧剂混合均匀后加入聚1，2-丙二醇己二酸酯，将加入聚1，2-丙二醇己二酸酯后混合物在130℃～195℃共混挤出，得到聚乳酸树脂，聚乳酸、聚1，2-丙二醇己二酸酯和抗氧剂的混合比例按重量计为：100∶10～40∶0.3～1。

优选的，所述抗氧剂为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯与亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯的混合物。

优选的，所述四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯与亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯的重量比为1∶1.5～2.5。

优选的，所述聚乳酸的数均分子量为50000～200000道尔顿。

优选的，所述聚1，2-丙二醇己二酸酯的数均分子量为800～25000道尔顿。