[发明专利]一种高结晶性能的聚乳酸及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高结晶性能的聚乳酸，其由包含以下重量份的组分制成：PLA80份‑90份、DBS1份‑5份、PEG16份‑20份、DCP0.1份‑0.5份、PETA4份‑10份、抗氧剂0.1份‑0.5份。本发明的高结晶性能的聚乳酸的制备是将PLA干燥后与备好的凝胶成核剂及DCP、PETA、抗氧剂经过混合、挤出造粒、水冷、切粒及干燥等步骤，即得产品。本发明创新性地通过物理凝胶成核剂与聚乳酸熔融共混的方式提高了材料的结晶性能，这不但改善了材料的物理性能，而且扩展了材料的应用领域，具有非常重要的现实意义。经过这种方法制备的PLA改性材料性能优异，可单独或与其它工程塑料共混制备工程结构制件。

技术领域

本发明涉及生物可降解高分子材料技术领域，尤其涉及一种采用物理凝胶成核剂与长支链聚乳酸熔融共混来制备高结晶性能的聚乳酸的方法。经过这种方法制备的PLA改性材料性能优异，可单独或与其它工程塑料共混制备工程结构制件。

背景技术

聚乳酸是一种重要的可生物降解的聚酯类聚合物，但因为线性聚乳酸的结晶度低，结晶速率慢，熔体强度低，限制了聚乳酸在工业上的应用。很多研究表明，影响熔体强度的一个很重要的因素是高分子的支化结构。因此在PLA主链上引入长支链是提高其熔体强度的一种很有效的方法。

现在，聚乳酸体系中引入长支链结构的方法，主要是通过乳酸预聚物的溶液或熔体扩链反应得到，反应时间长；而且支链结构的存在导致聚乳酸分子规整性被破坏，使产物结晶性能降低，很难在工业上应用推广。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种采用物理凝胶成核剂与长支链聚乳酸熔融共混来制备高结晶性能的聚乳酸的方法，该长支链聚乳酸的制备方法简单易行，且使得制得的材料熔体强度及结晶性能都得到改善。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现，本发明的一种高结晶性能的聚乳酸，由下述重量份的组分制成：

聚乳酸(PLA) 80份-90份

过氧化二异丙苯（DCP） 0.1份-0.5份

季戊四醇三丙烯酸酯（PETA） 4份-10份

抗氧剂 0.1份-0.5份

癸二酸二丁酯（DBS） 1份-5份

聚乙二醇（PEG） 16份-20份

所述的PLA L型PLA含量为92%-96%,D型PLA含量为4%-8%。

所述的PETA的酯含量为94%-98%。

所述的抗氧剂为Irganox1010和Irganox1330的复配，重量比例为1:1。

所述的一种采用物理凝胶成核剂与长支链聚乳酸熔融共混来制备高结晶性能的聚乳酸的方法，包括以下步骤：

步骤一、按照权利要求1所述的重量份称取各个组分，将称好的PLA在40-60℃下干燥烘干；

步骤二、将干燥处理后的PLA，抗氧剂，及DCP，通过高速混合机搅拌10～12分钟，形成混合物料；

步骤三、将聚乙二醇放入三口烧瓶中，加热至聚乙二醇熔融，然后在氮气保护下，加入DBS，在搅拌速率为200rpm下继续加热至220-240℃，保持一段时间，直到所有的DBS融于聚乙二醇中。将样品自然冷却到室温，在真空烘箱中100-120℃干燥备用得凝胶成核剂。

步骤四、将步骤二所得混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，将PETA及步骤三所得凝胶成核剂分别从第三区和第四区加入，经熔融反应，挤出造粒、水冷、切粒及干燥。