[发明专利]一种PLA/CA/PAMAM树形分子共混物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种PLA/CA/PAMAM树形分子共混物及其制备方法，本发明将PLA、CA与PAMAM树形分子进行溶液共混，得到PLA/CA/PAMAM树形分子共混物；PAMAM树形分子的制备方法为：乙二胺与丙烯酸甲酯发生加成反应得到以酯基封端的G0.5代PAMAM树形分子；G0.5代PAMAM树形分子与乙二胺发生酰胺化反应得到以氨基封端的G1.0代PAMAM树形分子；重复加成反应和酰胺化反应合成不同端基类型，不同代数的PAMAM树形分子。本发明采用PAMAM树形分子对PLA与CA的相容性进行增容改性，制备得到的PLA/CA/PAMAM树形分子共混物的相容性变好的同时，强度和韧性也得到了提高。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别是指一种PLA/CA/PAMAM树形分子共混物及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)是一种热塑性脂肪族聚酯，可以来源于生物质原料(木薯，甜菜，甘蔗等)的微生物发酵。PLA具有许多令人着迷的特性，例如良好的生物可降解性、生物相容性和抗拉强度。但是，由于在分子链段中存在半刚性结构，所以PLA的分子链柔韧性很差。因此，分子间的缠结受到极大限制，PLA在室温下表现出明显的脆性，大大限制了PLA的应用。为了克服PLA的这些缺点，需要对PLA进行改性研究。将PLA与其他生物基可降解材料(如PHBV，PBS，纤维素等)共混是一种重要的改性方法。

天然纤维素被认为是世界上最丰富的生物基聚合物，而且价格低廉、可生物降解。在所有纤维素衍生物中，醋酸纤维素(CA)是最常用的一种，特别是在涂料、纺织品和薄膜材料领域。CA具有良好的力学性能和成膜性，可以对PLA进行改性。但目前研究发现PLA与CA的相容性较差，因此解决两者的相容性是我们所追求的目标。

超支化聚合物具有高度支化的三维网状结构，末端还有大量的活性基团，具有溶解性好，易于成膜等优点。聚酰胺胺(PAMAM)树形分子是具有完美结构的超支化聚合物，属于超支化聚合物的特殊形式。PAMAM树形分子包含大量的表面官能团，可以与其他聚合物的分子链基团产生强烈氢键作用，从而改善与其他聚合物分子的相容性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种PLA/CA/PAMAM树形分子共混物及其制备方法，在本发明的制备方法中，采用PAMAM树形分子对PLA与CA的相容性进行增容改性，制备得到的PLA/CA/PAMAM树形分子共混物的相容性变好的同时，强度和韧性也得到了提高。

基于上述目的，本发明提供的一种PLA/CA/PAMAM树形分子共混物的制备方法，将PLA、CA与PAMAM树形分子进行溶液共混，即得到PLA/CA/PAMAM树形分子共混物；

其中，所述PAMAM树形分子采用以下方法制备得到：

乙二胺与丙烯酸甲酯发生加成反应得到以酯基封端的G0.5代PAMAM树形分子；

G0.5代PAMAM树形分子与乙二胺发生酰胺化反应得到以氨基封端的G1.0代PAMAM树形分子；

重复加成反应和酰胺化反应合成不同端基类型，不同代数的PAMAM树形分子。

在本发明的一些实施例中，所述PAMAM树形分子为G0.5-G7.0代PAMAM树形分子。

在本发明的一些实施例中，所述PLA、CA与PAMAM树形分子的质量比为70：30：(0～10)，且PAMAM树形分子的质量不为零。

在本发明的一些实施例中，所述乙二胺与丙烯酸甲酯发生加成反应得到以酯基封端的G0.5代PAMAM树形分子的步骤包括：

在丙烯酸甲酯中加入甲醇进行溶解，然后逐滴加入乙二胺，在30～40℃的条件下反应5～7h，得到以酯基封端的G0.5代PAMAM树形分子。

在本发明的一些实施例中，所述丙烯酸甲酯与乙二胺的质量比为(10～12)：1。