[发明专利]一种高强度高韧性聚乳酸微型制品的制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高韧性高强度聚乳酸微型制品的制备方法。本发明提供一种高强度高韧性聚乳酸微型制品的制备方法，所述制备方法为：将聚乳酸与过氧化二异丙苯和聚乙二醇二丙烯酸酯于170℃～190℃熔融共混1～6min，然后通过微注塑成型法制得聚乳酸微型制品；各原料的比例为：聚乳酸100重量份，过氧化二异丙苯0.3重量份，聚乙二醇二丙烯酸酯0.1～0.5份；微注塑成型的工艺条件为：注射速度为200～500mm/s，注射温度为170℃～190℃，注射压力为500～1200bar，模具温度为50℃～100℃。本发明方法制得的聚乳酸制品兼具高强度和高韧性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高韧性高强度聚乳酸微型制品的制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，环境的污染日趋严重。如何有效地扩大生物可降解塑料的使用领域已经成为了研究的热点。其中聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的可降解高分子,具有广泛的应用前景.但作为材料使用时,PLA本身的脆性限制了它的广泛使用,提高PLA的韧性已成为P LA改性的重要研究方向。但是目前的聚乳酸树脂主要为线性结构，由于自身的缺陷(较低的熔体强度和结晶性质)而受到了诸多的应用限制，比如吹膜、发泡等，并且有很难制成制品进行推广应用。

通过对现有文献检索发现，一些研究者对聚乳酸进行了改性来提高其物理性能，聚乙二醇(PEG)和聚乳酸具有很好的相容性，是其优异的增塑剂；通过和PEG共混，聚乳酸的柔性能得到很大的提高，断裂伸长率提升但伴随着拉伸强度的下降。另外一种比较常用的办法就是化学改性，在线性聚乳酸中引入长支链结构来改善其结晶性能，比如将聚乳酸与苯四甲酸二酐和异氰尿酸三缩水甘油酯共混进行化学改性，结晶性能得到了改善，然而熔体强度没有明显的提高。并且目前使用的化学改性的反应速率太慢，不能进行大范围的扩大生产，单体的利用率太低，在一定程度上造成了单体的浪费。通过以往的研究发现，长支链结构的形成或者添加第二部分，能够提高促进PLA的结晶性能，韧性或者强度，然而不能同时提高PLA制品的强度和韧性。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供了一种聚乳酸微型制品的制备方法，利用本发明的方法制得的聚乳酸制品兼具高强度和高韧性；并且本发明的实验方法简单异行，能够显著提高单体的有效使用率，便于工业化生产，扩大其应用领域。

本发明的技术方案：

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种高强度高韧性聚乳酸微型制品的制备方法，所述制备方法为：将聚乳酸与过氧化二异丙苯(DCP)和聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)于170℃～190℃熔融共混1～6min，然后通过微注塑成型法制得聚乳酸微型制品；其中，各原料的比例为：聚乳酸100重量份，过氧化二异丙苯(DCP)0.3重量份，聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)0.1～0.5份；微注塑成型的工艺条件为：注射速度为200～500mm/s，注射温度为170℃～190℃，注射压力为500～1200bar，模具温度为50℃～100℃。

进一步，上述方法中，原料还包括0.05～0.12重量份的二硫化四乙基秋兰姆(TETDS)。

进一步，所述高强度高韧性聚乳酸微型制品的制备方法包括如下步骤：

1)将干燥的聚乳酸与过氧化二异丙苯、聚乙二醇二丙烯酸酯和二硫化四乙基秋兰姆在密炼机中于170℃～190℃熔融共混5～8min得共混物；

2)对所得的共混物进行微型注塑加工：注射速度为200～500mm/s(优选为300mm/s)，模具温度为50～100℃，注射温度为170℃～190℃，注射压力为500～1200bar(优选为450bar)。

进一步，所述高强度高韧性度聚乳酸微型制品的制备方法中，步骤1)中的原料干燥至含水量低于250ppm；具体采用真空干燥，干燥时间是为8～48h，干燥温度60～80℃。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种高强度高韧性聚乳酸微型制品，其采用上述方法制得。