[发明专利]一种聚醚型聚氨酯弹性体增韧聚乳酸合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种聚醚型聚氨酯弹性体增韧聚乳酸合金及其制备方法。

背景技术

为了摆脱对日趋枯竭的石油资源的依赖，大力开发环境友好的可生物降解聚合物，替代石油基塑料产品，已成为当前研究开发的热点。在众多可生物降解聚合物中，已进入工业化大生产的聚乳酸异军突起。聚乳酸是由植物淀粉生物发酵生产的乳酸经化学方法合成而得的聚合物，不但保持着良好的生物相容性和生物可降解性，同时其性能与聚丙烯和聚苯乙烯相近。但聚乳酸性脆，熔体粘度低，从而使其应用领域受到一定的限制。

提高聚乳酸韧性的方法主要有共聚法和共混法，而其中的熔融共混法因具有成本低、操作方便等优点，所以受到广泛关注。聚乳酸可以和塑料、橡胶(弹性体)、增塑剂等共混，达到改性的目的。例如加拿大专利CA1475330A中公开了在聚乳酸中加入聚丁二酸丁二醇酯(PBS)提高聚乳酸韧性的方法、中国专利ZL99119441.1中公开了在聚乳酸中加入聚碳酸酯(PC)的树脂组合物、中国专利ZL200480000758.X中公开了在聚乳酸中加入聚甲醛(POM)的聚甲醛-聚乳酸组合物等；公开号为CN1793228A的中国专利申请中公开了一种添加有增塑剂的完全生物降解高韧性聚乳酸材料的制备方法。然而聚乳酸和一般聚合物之间的相容差，如果简单地进行物理共混，不但没有起到很好的增韧作用，反而会破坏聚乳酸本身高模量、高强度的优点。因此，如何在改善聚乳酸脆性的同时，保持或不严重降低聚乳酸强度是聚乳酸合金的研究热点。

热塑性弹性体既有类似橡胶的交联网状结构，又有塑料的熔融加工性，其中热塑性聚氨酯更是具有独特的性能，主要包括高弹性、延展性、生物相容性和生物稳定性，因此热塑性弹性体一直被广泛地应用于医疗器材中。聚氨酯分子链的结构可分为软、硬两段，软段提供优越的柔韧性，硬段则赋予其较高的强度，因此，可以通过改变软、硬段的种类或配比来调节聚氨酯的力学性能，用这种聚氨酯来增韧聚乳酸既可以改善脆性，又不严重损失强度。如文献Toughening of Polylactide by Melt Blending with a Biodegradable Poly(ether)urethane Elastomer(Yongjin Li，Hiroshi Shimizu，Macromolecular Bioscience，Vol.7，921～928(2007))中公开了一种用聚酯型聚氨酯增韧聚乳酸的方法，发现加入聚氨酯后，聚乳酸成为一种韧性材料。虽然这种聚酯型聚氨酯能较大幅度地改善聚乳酸的脆性，但是通过扫描电子显微镜观察发现此类聚氨酯和聚乳酸之间的相容性不好，材料受力时会因聚乳酸和聚氨酯之间界面粘结强度不好而发生过早断裂。文献Plasticization of semicrystalline poly(l-lactide)with poly(propylene glycol)(E.Piorkowskaa，Polymer，Vol.47，7178～7188(2006))和Biodegradable polymer blends of poly(lactic acid)and poly(ethylene glycol)(Mihir Sheth，Journal of Applied Polymer Science，Vol.66，1495～1505(1997))公开了一种用聚丙二醇、聚乙二醇增塑聚乳酸的方法，发现所用的聚丙二醇、聚乙二醇和聚乳酸相容好，并使聚乳酸的断裂伸长率显著增加。

因此，如能开发一种适用于聚乳酸的聚氨酯弹性体，将为聚乳酸类合金的发展带来广阔的前景。

发明内容

本发明提供了一种韧性良好的聚醚型聚氨酯弹性体增韧聚乳酸合金。

本发明还提供了一种聚醚型聚氨酯弹性体增韧聚乳酸合金的制备方法，该方法操作简单，易于控制。

一种聚醚型聚氨酯弹性体增韧聚乳酸合金，由如下质量份的原料制成：

聚乳酸                            70份～95份

聚醚型聚氨酯弹性体                5份～30份。

所述的聚乳酸的数均分子量优选为    100000～300000。

所述的聚醚型聚氨酯弹性体，优选由包括如下质量份的原料制成：

聚醚二元醇                        100份

二异氰酸酯                        45～67份

小分子二元醇扩链剂                9～18份。