[发明专利]一种高活性、低残留、可降解扩链剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高活性、低残留、可降解扩链剂及其制备方法；其包括如下组分：可降解树脂:60～80份；甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物:40～20份。所述扩链剂的制备包括如下步骤：将各原料通过混合机混合均匀，然后喂入到双螺杆挤出机中，调节温度范围在140～220℃，螺杆转速200～500rpm的条件下进行熔融接枝反应，挤出造粒。与现有技术相比，本发明采用可降解树脂作为基材，保证了扩链剂的可降解性；本发明的扩链剂环氧含量高，扩链剂在加入可降解树脂改性使用的时候，添加量适当，易分散均匀。本发明的制备方法，无单体污染，简便易行，易于工业化生产；可广泛用于可降解树脂的二次改性等领域，具有十分广阔的应用前景和工业化价值。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高活性、低残留、可降解扩链剂及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)是一种无毒、无刺激的合成高分子材料，其原料是乳酸，主要来自淀粉(如玉米、大米)等发酵，也可以以纤维素、厨房垃圾或鱼体废料为原料获取。PLA原料来源广泛，且由其制成的产品使用后可直接进行堆肥，最终可完全降CO2和H2O，满足可持续发展的要求。PLA主要用于一次性用品如一次性餐具及包装材料等。

聚乳酸的材料韧性差，材料成本高等，这些缺点限制了PLA的实际运用。PLA在实际应用中，常用淀粉填充改性，或者与其它材料做成合金。在PLA与其它材料进行共混改性的时候，需要添加扩链剂来提高填充改性或者共混合金改性的相容性。但是，市场上的扩链剂大多是不可降解型相容剂。如何做到既扩链，又降解，这是个非常矛盾的问题。

公开号CN102603994A中国专利申请公开了甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸共聚物材料及其制备方法和应用，采用了自由基引发剂引发甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸。但是其接枝率只有1～5％，且大部分单体在接枝过程中就会与聚乳酸反应掉，扩链反应活性低，在后期使用重，添加量大，扩链效率低。

公开号CN201811517424.X中国专利申请公开了一种聚乳酸扩链剂及其制备方法与改性聚乳酸，采用了丙烯酸缩水甘油酯类单体辐照接枝聚乳酸类聚合物。文中大量使用酯类单体，对环境污染，加料困难，单体残留高。且研究常识表明通过单体接枝法难以实现超过5％以上的接枝率。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种高活性、低残留、可降解扩链剂及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种扩链剂，所述扩链剂按总重量100份计，包括如下重量份数的各组分：

可降解树脂:60～80份；

甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物:40～20份；

所述扩链剂是通过包括如下步骤的方法制备而得：

将所述可降解树脂、甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物混合、熔融反应、造粒，得到所述可降解扩链剂。

作为本发明的一个实施方案，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的甲基丙烯酸缩水甘油酯单元所占聚合物重量百分比在15～60wt％。如果占比过低，那么做成的扩链剂活性低，下游添加量高，无法使用；如果占比过高，扩链剂活性太高，下游添加量低，不方便使用，且易导致交联。

作为本发明的一个实施方案，所述可降解树脂的重均分子量Mw在10万～30万。分子量过低的话，端基浓度太高且分子易活动，反应活性太强；分子量太高，端基浓度太低，无法保证接枝反应效果。

作为本发明的一个实施方案，所述可降解树脂的端羧基浓度≤40mol/t。端基浓度太高，会过度消耗环氧基团，易导致交联，降低扩链剂的使用效果。

作为本发明的一个实施方案，所述可降解树脂为聚乳酸PLA、聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯PBAT、聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚丁二酸己二酸丁二醇酯PBSA中的至少一种。