[发明专利]用于制备耐热性聚乳酸树脂的有机成核剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于制备耐热性聚乳酸树脂的有机成核剂及其制备方法，用于制备耐热性聚乳酸树脂的有机成核剂制备方法包括以下步骤：步骤1)将对苯二甲酸金属盐和氯化剂混合得混合液，加入催化剂，反应得对苯二甲酰氯；步骤2)将一定比例的烷基环己胺、乙酸乙酯和DMF混合，然后将所述对苯二甲酰氯缓慢滴加到其中，进行反应后得组分A；步骤3)取重量分数65％～85％的聚乙二醇加热至30～75℃，将组分A在搅拌条件下缓慢加入聚乙二醇；步骤4)将水杨酸二钠加入到步骤3)所得溶液中，然后与树脂乳液混合，得成核剂。将对苯二甲酸金属盐和氯化剂混合得混合液，引入水杨酸二钠，可以改善聚乳酸树脂的耐热性和成型加工型，缩短了生产加工周期。

技术领域

本发明涉及聚乳酸树脂制备领域，具体是用于制备耐热性聚乳酸树脂的有机成核剂及其制备方法。

背景技术

聚乳酸树脂是一种生物基并可降解高分子材料，具有优良的物理、力学性能、生物降解性和生物相容性，在农业、包装材料、日常生活、服装和生物医用材料等领域都具用良好的应用前景，但是其应用仍然受到很多制约，其中最主要的制约因素就是聚乳酸树脂的耐热性很差，例如，0.45MPa载荷下的热变形温度仅为55℃左右，使得聚乳酸树脂的应用受到了很大的限制。

现有技术中，为改善生物高分子材料的耐热性，通常的做法是在制备过程中加入成核剂；在聚乳酸树脂的制备与改性的相关研究中，有人曾提出以 CaCO₃、TiO₂和BaSO₄无机盐作为成核剂添加到聚乳酸树脂中，但是至今无法实现工业化生产；也有人采用滑石粉作为成核剂，例如，公开号为CN103467947A 的专利公开了一种以滑石粉为填料和成核剂的聚乳酸树脂及其制备方法，但如此制得的聚乳酸树脂由于添加了大量的滑石粉，其制品韧性较差，而且制品的耐热性依然不理想。

因此，聚乳酸树脂在使用中存在结晶速率慢、成型周期长、成型制品耐热性不足，严重制约了聚乳酸树脂产品的加工和应用，这一亟待技术问题成为聚乳酸树脂制备领域的热点问题。

发明内容

为克服现有技术之不足，本发明提供一种用于制备耐热性聚乳酸树脂的有机成核剂及其制备方法，只需加入少量的成核剂就能够获得较高的耐热性能，保证所制得的聚乳酸树脂产品的物理性能。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

根据本发明的一个方面，提供一种用于制备耐热性聚乳酸树脂的有机成核剂制备方法，包括以下步骤：

步骤1)将对苯二甲酸金属盐和氯化剂混合得混合液，加热至100～140℃时加入质量分数为对苯二甲酸金属盐的0.2％～3％的催化剂，反应得对苯二甲酰氯，所述催化剂为四丁基钛酸胺、二月桂酸二丁基锡或氯化亚锡；

步骤2)将一定比例的烷基环己胺、乙酸乙酯和DMF混合，然后将所述对苯二甲酰氯缓慢滴加到其中，进行反应后得组分A；

步骤3)取重量分数65％～85％的聚乙二醇加热至30～75℃，将组分A在搅拌条件下缓慢加入聚乙二醇；

步骤4)将水杨酸二钠加入到步骤3)所得溶液中，然后与树脂乳液混合，其中，水杨酸二钠的质量：树脂乳液为1：1～4，保持温度并持续反应6h～ 8h，反应结束后自然冷却至室温，抽滤，滤饼用乙醇和水洗涤三次，真空干燥后得成核剂。

进一步的，所述树脂乳液为环氧树脂乳液或聚氨酯树脂乳液。

进一步的，步骤2)中所述烷基环己胺、乙酸乙酯和DMF的摩尔比是(4～ 5):(1～2.5):1。

进一步的，步骤2)中所述的对苯二甲酰氯控制在0.5～1.5h滴加完毕。