[发明专利]一种耐高温低迁移且可控降解的聚乳酸吸管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温低迁移且可控降解的聚乳酸吸管及其制备方法，吸管按质量百分数计包括：聚乳酸50‑80％、聚3‑羟基丁酸酯4‑羟基丁酸酯7‑27％、聚己二酸/丁二醇酯10‑20％、成核剂0.2‑1％、增塑剂0.2‑1％、分散剂0.2‑1％、抗水解剂0.4‑0.8％和相容剂0.4‑0.8％；制备方法为：(1)将聚乳酸、聚3‑羟基丁酸酯4‑羟基丁酸酯和聚己二酸/丁二醇酯混合，再加入增塑剂、成核剂、分散剂、抗水解剂和相容剂，搅拌得聚乳酸混合料；(2)将聚乳酸混合料加入挤出设备，经熔融、混炼、挤出得聚乳酸吸管胚，吸管胚经牵伸通过水冷、风冷、除水、切割置和结晶，冷却后得聚乳酸吸管。本发明制得的聚乳酸吸管不仅耐高温、迁移量低且降解可控，同时安全环保、成本低，所采用的制备方法生产效率高。

技术领域

本发明涉及吸管及其制备方法，具体涉及一种耐高温低迁移可控降解的聚乳酸吸管及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)，又名聚丙交酯，是一种热塑性脂肪族聚酯，来源于可再生物质，通常来源于发酵植物淀粉，如玉米、木薯、甘蔗或甜菜浆。2010年，聚乳酸成为了世界上第二高消费量的生物质塑料。将聚乳酸应用于制备饮料吸管，需要解决其不能耐高温(只能耐60℃)的缺点。目前市场上推出的PLA吸管由约40％的PLA、10％的滑石粉和50％的PBS制成，可耐80℃左右的高温。而很多热饮的温度往往会高于80℃，目前使用的PLA吸管无法满足其需求。再者，聚乳酸材料还因硬而脆、韧性差等问题无法满足现有塑料吸管的生产成型要求，造成聚乳酸吸管无法全面替代塑料吸管的困局。

公开号为CN114133714的发明专利专利公开了一种耐高温聚乳酸吸管的制备方法及其装置，在100重量份的聚乳酸中添加5-30重量份的滑石粉和0.1-1重量份的有机结晶成核剂，滑石粉的目数为500-8000目，混合均匀后得到改性聚乳酸；使用吸管挤出机对改性聚乳酸进行挤出，得到聚乳酸吸管；将聚乳酸吸管置于制备耐高温聚乳酸吸管的装置中，红外线加热器对聚乳酸吸管进行加热，加热温度控制在60-145℃，加热时间为15-600s。然而，滑石粉中会有潜在氟含量超标风险，聚丁二酸丁二醇酯(PBS)迁移问题，聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)由于含有苯环存在食安及降解争议问题，易造成食品安全及生物降解问题。

因此，综上可知，目前聚乳酸吸管主要存在如下技术问题：耐热性差，在短时间内快速降解造成吸管整体降解脆裂无法使用，使得吸管产品还在货架期就失效，造成大量材料浪费，不利于环保性聚乳酸材料的推广使用；同时在产品生产储存过程中添加的滑石粉等，导致产品安全及降解性能存在隐患。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术存在的技术问题，本发明旨在提供一种耐高温、迁移量低、降解可控且安全环保的聚乳酸吸管，并且，本发明还提供了该聚乳酸吸管的制备方法。

技术方案：本发明所述耐高温低迁移且可控降解的聚乳酸吸管，按质量百分数计，包括：聚乳酸50-80％、聚3-羟基丁酸酯4-羟基丁酸酯(P34HB)07-27％、聚己二酸/丁二醇酯(PBA)10-20％、成核剂0.2-1％、增塑剂0.2-1％、分散剂0.2-1％、抗水解剂0.4-0.8％和相容剂0.4-0.8％。

进一步地，所述聚乳酸的光学纯度≥99％，熔指≤10g/10min；聚3-羟基丁酸酯4-羟基丁酸酯的酸值≤30mol/t，熔指≤10g/10min，由聚3﹣羟基丁酸酯和4﹣羟基丁酸酯共聚制得，用于提高材料的回弹性；聚己二酸/丁二醇酯的酸值≤30mol/t，熔指≤10g/10min，由己二酸和对丁二醇共聚制得，用于提高材料的低温韧性。