[发明专利]一种聚乳酸成核剂组合物及其应用

说明书

技术领域

    本发明涉及一种聚乳酸成核剂组合物及其应用，属于聚乳酸助剂技术领域。 

背景技术

近年来，以低碳环保为理念的生物质或生物可降解塑料发展迅速，其中最具代表性的品种为聚乳酸。聚乳酸具有高强度，高模量等优点，但同时由结构造成的结晶速率和结晶度低是其制约发展的一个主要问题。

在聚乳酸中加入成核剂是最直接有效的提高其结晶速率和结晶度的方法。目前，成核剂品种多为单一的无机材料和有机化合物品种以及高分子材料，对于复合品种鲜有报道。单一品种的成核剂往往无法发挥最佳功效，导致聚乳酸结晶速率低，加工周期长，而结晶度低则导致聚乳酸制品的耐热性差，影响使用效果。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供的一种聚乳酸成核剂组合物及其应用。

一种聚乳酸成核剂组合物，该成核剂组合物主要组分包括苯基膦酸盐和硬脂酸盐。 

作为优选的，该成核剂组合物中，所述的苯基膦酸盐与硬脂酸盐的质量分数配比为： 0.5:1—2:1。

所述的苯基膦酸盐金属离子为钙，镁，钡，锌，铝、锂中的一种或几种的组合。

所述的硬脂酸盐金属离子为钙，镁，钡，锌，铝、锂中的一种或几种的组合。

本发明所述的聚乳酸成核剂组合物的应用：将该组合物与聚乳酸树脂混合均匀熔融混炼。

将该组合物与聚乳酸树脂中的添加量为：1%-2%的质量百分数。

本发明的特点是：较单一苯基膦酸盐的聚乳酸成核剂，该聚乳酸成核剂组合物成核剂克服了单一成核剂只能提供晶核不能满足促进分子排列的缺点，进一步提高了成核剂的效率，加快了聚乳酸的结晶速率，提高了聚乳酸的结晶度。

具体实施方式

下面结合具体实例来对本发明做进一步详细的说明。

样品制备

本发明旨在提供一种聚乳酸成核剂组合物及其应用。通过选择不同的苯基膦酸盐和硬脂酸盐以及不同比例的复配得到一种聚乳酸成核剂组合物，复配方式使用公知的复配方式。

将聚乳酸（商品名：Ingeo 4032D）和成核剂（苯基膦酸锌和硬脂酸盐的组合物）按实验比例投入到转矩流变仪（上海科创橡塑机械设备有限公司）中混合均匀熔融混炼（180℃，80rpm,5min)。

 

样品制备比例如表1所示:

表1 

 性能测试

以下通过性能测试的实施例更具体的说明本发明。本发明通过差示扫描量热仪（DSC）来评价结晶温度和结晶度。

结晶温度：将由冷却中发生的聚乳酸树脂的结晶化所引起的放热达到的峰值温度作为结晶温度，结晶温度越高，结晶能力越强。

结晶度：将由冷却中发生的聚乳酸树脂的结晶化所引起的放热焓值作为结晶度的考察结果，焓值越大，结晶度越大。

 

对样品制备环节制备的各个样品，使用差示扫描量热仪（DSC,梅特勒-托利多），采用以下程序段来评价结晶温度和结晶度。

程序段：以20℃/min的速度从25℃升至210℃保温3min,以-10℃/min降温至25℃，再以20℃/min的速度从25℃升至210℃。测试结果如表2

表2

程序段：以10℃/min的速度从25℃升至200℃保温5min,以2℃/min降温至25℃，测试结果如表3

表3

 实验结果表明：由测试结果可以看出，本发明提供的聚乳酸成核剂组合物均较单一苯基膦酸锌成核剂，使聚乳酸树脂的结晶度提高，加快了聚乳酸的结晶，有利于聚乳酸树脂加工周期变短，提高聚乳酸制品的耐热性，有利于改善使用效果。

本发明仅提供了所述苯基膦酸盐为苯基膦酸锌，所述的硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸锂的实施例，但是结合本领域公知的知识可知：金属离子为钙，镁，钡，锌，铝、锂中的一种或几种组合的苯基膦酸盐与苯基膦酸锌性质相似，金属离子为钙，镁，钡，锌，铝、锂中的一种或几种组合的硬脂酸盐与硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸锂性质相似，因此本发明所述的实施例不应用以限制本发明的范围。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。