[发明专利]一种聚乳酸材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚乳酸材料的制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明在发酵过程中，通过玉米淀粉分解的葡萄糖在纸基填料孔隙中发酵产生乳酸，在纸基纤维间通过异丙醇铝引发聚合产生聚乳酸，纸基填料作为聚乳酸的骨架结构，使聚乳酸的韧性和抗冲击性能提高；本发明中利用环氧大豆油由于具有良好的耐热性、低温柔韧性，使纸基填料与聚乳酸膜间粘结作用增强，提高聚乳酸的强度，本发明利用环氧大豆油与丙烯酸酯发生羟基缩合脱水反应从而形成网络互穿交联结构，耐热胶乳中苯环赋予胶乳耐热性，环氧基和羟基使材料具有反应活性粘附力，提高热变形温度，茶油中抗氧化有效成分减少极性基团在高温中的损失，内聚力稳定，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明公开了一种聚乳酸材料的制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚乳酸又名聚丙交酯，是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，属于聚酯家族。聚乳酸形成条件为单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基，多个乳酸分子在一起，-OH与别的分子的-COOH脱水缩合，-COOH与别的分子的-OH脱水缩合形成聚合物。聚乳酸原料来源充分可再生，生产过程无污染，产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，是理想的绿色高分子材料。

聚乳酸的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，光华伟业开发的聚乳酸（PLA）还具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，主要用于服装（内衣、外衣）、产业（建筑、农业、林业、造纸）和医疗卫生等领域。聚乳酸生产是以乳酸为原料，传统的乳酸发酵大多用淀粉质原料，目前许多国家已开发利用农副产品为原料发酵生产乳酸，进而生产聚乳酸。

由乳酸制聚乳酸生产工艺有：直接缩聚法：缩聚法就是把乳酸单体进行直接缩合，也称一步聚合法。二步法：使乳酸生成环状二聚体丙交酯，再开环缩聚成聚乳酸。反应挤出制备高分子量聚乳酸：用间歇式搅拌反应器和双螺杆挤出机组合，进行连续的熔融聚合实验，可获得由乳酸通过连续熔融缩聚制得的分子量达150000的聚乳酸。

聚乳酸在使用后能被自然界中的微生物完全降解生成二氧化碳和水，不会对环境造成污染，因此具有良好的可生物降解性能，是首选的能作为具有商业用途的生物基材料。但聚乳酸的热变形温度只有58℃左右，远低于通用塑料的聚苯乙烯和聚丙烯，耐热性差，并且脆性大，韧性差使聚乳酸的应用受到很大的限制，不能应用在家电、汽车零件等方面。

因此，发明一种耐热性好且韧性好的聚乳酸材料对高分子材料技术领域具有积极意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前聚乳酸的热变形温度只有58℃左右，远低于通用塑料的聚苯乙烯和聚丙烯，耐热性差，并且脆性大，韧性差使聚乳酸的应用受到很大的限制的缺陷，提供了一种聚乳酸材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种聚乳酸材料的制备方法为：

（1）将淀粉母料、纸基填料、大豆蛋白乳液、醇解大豆油、乳酸菌粉置于密封发酵罐中，控制温度为40～50℃，密封发酵3～5天，过滤去除滤液分离得到发酵滤渣；

（2）取上述发酵滤渣，分子量为20000～22000D的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯基酯树脂、质量分数为25%的硅酸钠溶液、偶氮二甲酰胺、异丙醇铝、备用耐热胶乳放入反应釜中，加热升温至130～150℃，聚合反应3～5h，得到聚乳酸材料；

淀粉母料的制备方法为：