[发明专利]一种可生物降解的高韧性聚乳酸吸管

说明书

本发明涉及聚乳酸材料技术领域，提供了一种可生物降解的高韧性聚乳酸吸管，包括如下重量份数的组分：PLLA 5～95份，PBAT 1～50份，相容剂3～10份，成核剂0.01～20份，分散剂0.01～5份，增塑剂0.01～5份，偶联剂0.01～5份，扩链剂0.01～5份和填料1～95份。其中相容剂，可以促进原料间的相容性；PLLA在挤压成型过程中，其在结晶时会生成准正交晶与正交晶；成核剂可以促进PLLA形成的准正交晶与正交晶体进一步发生立构复合，生成一种更稳定的结晶结构，立构复合物，此复合物在结晶初期形成三角形晶核，独特的结晶方式，使得材料性能更加稳定，从而进一步提高了吸管缺口冲击性能。

技术领域

本发明涉及聚乳酸材料技术领域，尤其涉及一种可生物降解的高韧性聚乳酸吸管。

背景技术

吸管是一条圆柱状，中空的塑胶制品，其主要功用是用来饮用杯子中饮料，也有用来吸食一些烹饪好的动物长骨的骨髓。

现有技术中，聚乳酸(PLA)和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)是制备吸管的常用原料。其中PLA具有高刚性和结晶性；PBAT兼具聚己二酸PBA和对苯二甲酸丁二酯PBT的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能，同时PLA和PBAT均具有良好的生物降解性。然而，在利用PLA和PBAT制备吸管时，往往存在管坯很脆，无法切割的现象。

为了解决上述问题，现有技术通常是采用在原料中加入增塑剂的方式来提高材料的延展性和柔韧性，从而解决管坯很脆，无法切割的问题。然而，上述方案得到的吸管的缺口冲击性能还是相对较低(往往低于4KJ/m²)，从而造成吸管在切割时易于碎掉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可生物降解的高韧性聚乳酸吸管，本发明提供的高韧性聚乳酸吸管具有更佳优异的缺口冲击性能，从而降低了吸管在切割时的破碎率。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种可生物降解的高韧性聚乳酸吸管，包括如下重量份数的组分：PLLA 5～95份，PBAT 1～50份，相容剂3～10份，成核剂0.01～20份，分散剂0.01～5份，增塑剂0.01～5份，偶联剂0.01～5份，扩链剂0.01～5份和填料1～95份；

所述成核剂为D070成核剂、TMC-300成核剂和CZ-500成核剂中的至少一种；

所述相容剂为PBAT-g-GMA、PBAT-g-MHA和PBST-g-GMA中的至少一种；

所述可生物降解的高韧性聚乳酸吸管的制备方法，包括依次进行的造粒、干燥、挤压成型和退火；所述挤压成型的装置为单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机的各部分的温度为：一区160℃、二区170℃、三区180℃、四区190℃、机头205℃。

优选地，所述退火的温度为90～120℃，退火的时间为2～10min。

优选地，所述PLLA的重均分子量为30000～3000000，分子量分布为1.5～5。

优选地，所述PBAT的重均分子量为20000～130000，分子量分布为1.5～4。

优选地，所述分散剂包括硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、石蜡和聚乙烯蜡中的至少一种。

优选地，所述增塑剂包括环氧大豆油、聚乙二醇、乙酰柠檬酸三丁酯和乙酰化单甘油脂肪酸酯中的至少一种。

优选地，所述偶联剂包括硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝钛酯偶联剂中的至少一种。

优选地，所述扩链剂包括聚氨酯扩链剂和/或环氧类扩链剂。

优选地，所述聚氨酯扩链剂包括ADR4375和/或ADR4400；所述环氧类扩链剂包括CE1105和/或3525G。