[发明专利]一种高结晶耐热聚乳酸材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高结晶耐热聚乳酸材料及其制备方法，属于聚乳酸改性材料技术领域。该聚乳酸材料包括以下重量份数的原料:聚乳酸100份、抗氧剂0.1～0.5份、腰果酚缩水甘油醚0.1～10份以及引发剂0.05～5份，首先以聚乳酸和腰果酚缩水甘油醚为主要原料，在抗氧剂保护和过氧化物类引发剂作用下，腰果酚缩水甘油醚上的双键与聚乳酸分子的叔碳进行键合，然后环氧基和聚乳酸分子醇羟基或羧基进行反应，制备具有高结晶和高耐热的腰果酚缩水甘油醚接枝的高结晶耐热聚乳酸材料，本发明的制备方法简单，可用于电子电器和食品包装等领域。

技术领域

本发明涉及一种高结晶耐热聚乳酸材料及其制备方法，属于聚乳酸改性材料技术领域。

背景技术

聚乳酸作为一种生物基可降解材料，已广泛应用于食品包装、医疗等领域。然而，PLA的广泛应用普遍受到其固有的结晶速度慢、耐热性有限和熔体强度低的限制，导致加工和储存过程中出现问题。将梳状、星形、H形或绒球等耐热结构引入PLA是解决上述限制的有效方法，引入耐热结构的方法主要为扩链剂改性或自由基反应，由于扩链剂改性反应速度较慢，而自由基反应方法具有更高的反应活性，通过接枝制备耐热聚乳酸被广泛使用。

中国专利CN201911272365.9中介绍了一种以聚左旋乳酸(PLLA)、聚右旋乳酸(PDLA)为主要原料，以塑化剂、成核剂、扩链剂和石墨烯等为添加剂的体系进行共混制备聚乳酸材料，所制备的聚乳酸耐热温度明显提高，达到100-120℃左右。

中国专利202110287137.X中公开了一种聚乳酸接枝马来酸酐的制备方法，该发明专利以聚乳酸为原料，在引发剂作用下，接枝马来酸酐，接枝率在1％左右，所制备的聚乳酸接枝马来酸酐可以作为聚乳酸与竹粉、淀粉等材料的相容剂，并未说明接枝产物本身的物性和耐热等指标。

中国专利202010329594.6公开了一种聚乳酸/Zn²⁺耐热复合材料，该专利将聚乳酸和氯化锌、硬脂酸锌等锌盐熔融共混，提高了聚乳酸的结晶度和维卡软化温度，可以将聚乳酸的结晶度从5.88％提高至20％左右，但并未提及维卡软化温度的提升幅度。

以上通过熔融共混和接枝的方法所使用的助剂多来源于石化行业，与当前环境友好的可生物降解材料的制备理念相悖。因此，提出一种绿色无污染且结晶度高、耐热性好的新型改性聚乳酸材料十分必要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种高结晶耐热聚乳酸材料及其制备方法与应用，该聚乳酸材料适用于电子电器和食品包装等领域的需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种高结晶耐热聚乳酸材料，包括以下重量份数的原料:

进一步地，所述腰果酚缩水甘油醚为含有环氧基团的腰果酚衍生物，其分子式为：

其中，n＝0、2、4或6。

当n＝0时—C₁₅H_31-n的结构式为

当n＝2时—C₁₅H_31-n的结构式为

当n＝4时—C₁₅H_31-n的结构式为

当n＝6时—C₁₅H_31-n的结构式为

进一步地，所述聚乳酸的熔融指数为3～30g/10min。

进一步地，所述引发剂为过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷或过氧化二苯甲酰。