[发明专利]一种可生物降解的聚乳酸改性材料

说明书

技术领域

本发明涉及可生物降解材料技术领域，特别涉及一种可生物降解的聚乳酸改性材 料。

背景技术

随着社会的飞速发展和科学技术的进步，人们对石油的需求量越来越大，但石油 是不可再生的资源，石油资源随着各国的大量使用将面临枯竭，同时不可降解的石油基塑 料废弃物所造成的如污染土壤水源、占用土地资源、威胁生态环境等一系列问题不断恶化， 引起世界各国组织的极大关注，可降解可再生材料的研究成为世界范围的热点。

聚乳酸是一种以淀粉、纤维素等可再生资源为原料，经水解、发酵、纯化、聚合而成 的一种脂肪族聚酯，原料来源广泛，能够完全生物降解，具有传统聚烯烃树脂相似的加工性 能，被认为在一次性消费品领域替代不可降解塑料的最佳选择。聚乳酸具有优良的生物相 容性和可降解性，与淀粉共混制备环境友好型可降解材料，不仅能够实现材料的完全生物 降解，更能减少对不可再生的石油基聚合物的依赖，对解决环境污染问题意义重大。

虽然聚乳酸有巨大的市场前景，但其本身硬且脆，物理机械加工性能不理想，这都 限制了它的进一步应用，因此，对聚乳酸改性开始成为人们的研究重点。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种可生物降解的聚乳酸 改性材料，该材料在保持原有的生物相容性和可降解性的同时，其物理机械性能也得到改 善。

为了实现上述目的，本发明采用以下解决方案：

一种可生物降解的聚乳酸改性材料，包括以下重量百分比的组成：

其中，所述聚乳酸是为聚L-乳酸、聚DL-乳酸或前两者的共聚共混物，其数均分子 量为4-60万；

所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种，增韧剂含有活性基团，能与聚乳酸发 生化学反应，获得较理想的增韧效果，使热变形温度基本保持不变，而抗冲击性能又明显改 善；

所述成核剂为滑石粉、磷酸金属盐、3，4-二甲基亚苄基山梨醇和癸二酸二苯甲酰 肼中的至少一种。

所述乙酰化试剂为醋酸酐；所述催化剂为氢氧化钠；

所述偶联剂为铝酸酯，偶联剂是在塑料配混中起到改善合成树脂与无机填充剂或 增强材料的界面性能作用的一种塑料添加剂，它在聚乳酸的加工过程中降加工体系的粘 度，改善填充剂的分散度以提高加工性能，进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电 性能。

以所述玉米淀粉为原料，所述醋酸酐为乙酰化试剂、所述氢氧化钠为催化剂，利用 微波辐射技术制得乙酰化淀粉。乙酰化淀粉的颗粒尺寸较未改性的淀粉的颗粒尺寸小，且 颗粒表面的羟基减少了，减弱了颗粒之间的相互作用，增加了其与聚乳酸颗粒之间的结合 力，提高了玉米淀粉与聚乳酸之间的相容性；

所述甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物由42份丁苯胶乳、28份苯乙 烯、30份甲基丙烯酸甲酯在水中聚合而得。

所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，还包括按重量百分比计0.2～1％的增溶 剂，所述增溶剂为马来酸二辛酯和过氧化二异丙苯中的至少一种。

所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，还包括按重量百分比计0.2～1％的抗氧 剂，所述抗氧剂为4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚、丁基羟基甲苯和2,6-二叔丁基对甲酚中的至 少一种。

所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，还包括按重量百分比计0.2～1％的热稳定 剂，所述热稳定剂为为硬脂酸锌、季戊四醇、二盐基硬脂酸铅和月桂酸钙中的至少一种。热 稳定剂之间存在有协同效应，不仅使得聚乳酸的耐热性能得到提升，其耐候性能及加工性 能也得到相应的改善。

优选的，所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，包括以下重量百分比的组成：

更为优选的，所述的可生物降解的聚乳酸改性材料，其特征在于，包括以下重量百 分比的组成：

本发明的另一个目的在于，提供一种所述的可生物降解的聚乳酸改性材料的制备 方法，包括以下步骤：

第一步，将聚乳酸用分子筛真空干燥机干燥，聚乳酸的含水量为350ppm；

第二步，按上述重量配比投入高混机混合5min；