[发明专利]脂肪族-芳香族共聚酯与PLA嵌段共聚物、生产方法、用途及含有该嵌段共聚物的组合物

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种脂肪族-芳香族共聚酯与PLA嵌段共聚物、生产方法、用途及含有该嵌段共聚物的组合物。

背景技术

随着世界经济的发展，人类对塑料的使用量越来越大，使用的范围也越来越广泛。塑料给人类带来了便利的同时也带来了一些问题：1，大量的废弃塑料，特别是塑料袋带来的环境污染（白色污染）。2，生产塑料的原料石油资源的有限性。

生物基可降解塑料聚乳酸（PLA）能够在水氧适度的条件下被生物降解成CO₂和H₂O，且PLA的原料来自于植物玉米。PLA的发现和发展解决了传统塑料行业遇到的两个问题，在某些行业和领域将能取代传统塑料进行大规模的应用。

PLA具有良好的机械性能如具有较高的强度与模量。然而也有缺点，如韧性差，抗冲击强度较低。因此要提高PLA的机械性能，扩展其应用领域，提高PLA的韧性和抗冲击强度显得尤为重要。

生物降解材料脂肪族-芳香族共聚酯Q具有良好的韧性和断裂伸长率，常用来与PLA共混来提高PLA的韧性与断裂伸长率。然而其共混不相容性阻碍了其所得材料的性能。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种脂肪族-芳香族共聚酯与PLA嵌段共聚物、生产方法、用途及含有该嵌段共聚物的组合物的技术方案。

所述的一种脂肪族-芳香族共聚酯与PLA嵌段共聚物，其特征在于由脂肪族-芳香族共聚酯Q和PLA嵌段构成；

所述的脂肪族-芳香族共聚酯与PLA嵌段共聚物即为PLA-Q-PLA共聚物；

所述的脂肪族-芳香族共聚酯Q由以下聚合单体组成：

A）一种或多种选自脂肪族二元酸、环烷基二元酸或它们的酯、酸酐、酰卤的化合物；

B）一种或多种选自芳香族二元酸或其酯、酸酐、酰卤的化合物；

C ）一种或多种选自同时带有两个选自氨基、巯基或羟基的官能团的化合物，或者他们的带有环氧基、氮杂环或硫杂环的衍生物的化合物；

D）一种或多种选自带有至少一个碳-碳、碳-氧、碳-氮或碳-硫双键，碳-碳或碳-氮三键的不饱和酸或其酯、酸酐、酰卤；或者带有至少一个碳-碳双键或碳-碳三键的不饱和醇或其环氧化物的化合物；

所述的脂肪族-芳香族共聚酯是由上述聚合单体混合后经酯化、缩聚反应，再在引发剂的作用下使聚合单体D）上的双键和三键发生聚合、接枝和/或偶联反应而制成。

所述的一种脂肪族-芳香族共聚酯与PLA嵌段共聚物，其特征在于所述的PLA-Q-PLA共聚物的数均分子量为10000～300000，且分子量分布为1.0～4.0，其中脂肪族-芳香族共聚酯Q的数均分子量为2000～250000。

所述的一种脂肪族-芳香族共聚酯与PLA嵌段共聚物的生产方法，其特征在于催化剂存在的条件下用脂肪族-芳香族共聚酯Q引发丙交酯开环聚合得到嵌段共聚物PLA-Q-PLA，所述的催化剂为有机金属催化剂，优选为有机碱土金属化合物、有机过渡金属化合物、稀土有机化合物、铝、锗、锡、锑有机化合物中的至少一种或其混合物，更优选为辛酸锡、辛酸亚锡、乙基锌、三异丙氧基铝、四异丙氧基钛或乙酰丙酮铁中的一种或一种以上混合物。

所述的一种脂肪族-芳香族共聚酯与PLA嵌段共聚物的生产方法，其特征在于所述的催化剂的用量为PLA-Q-PLA共聚物总量的0.01～5%。

所述的一种脂肪族-芳香族共聚酯与PLA嵌段共聚物的生产方法，其特征在于所述的脂肪族-芳香族共聚酯Q与丙交酯的用量为1～99:99～1，优选为20～80：80～20。

所述的一种脂肪族-芳香族共聚酯与PLA嵌段共聚物的生产方法，其特征在于所述的反应温度在80℃～300℃，优选温度为110℃～220℃。

所述的一种脂肪族-芳香族共聚酯与PLA嵌段共聚物的生产方法，其特征在于所述的反应时间为0.5～48小时，优选为6～24小时。

所述的一种改性的PLA材料，其特征在于包含PLA与PLA-Q-PLA共聚物。

所述的一种改性的PLA材料，其特征在于所述的PLA-Q-PLA共聚物的重量占共混物总量的1～99.9%，优选为10%～50%。

所述的一种改性的脂肪族-芳香族共聚酯Q材料，其特征在于包含脂肪族-芳香族共聚酯Q和PLA-Q-PLA共聚物。