[发明专利]一种高透明高韧性耐热聚乳酸制品及其制备方法

说明书

本发明提供一种高透明高韧性耐热聚乳酸制品及其制备方法，聚乳酸制品包括聚乳酸89‑97%；相容剂2‑8%，所述相容剂包括E‑GMA‑MA三元共聚物、E‑GMA‑VA三元共聚物、以及己二酸酯类化合物中的一种或多种；成核剂0.4‑0.8%、纤维素纳米纤维0.1‑0.2%，所述成核剂包括乙二酰胺类化合物，所述纤维素包括纳米纤维素(CNF或NCC)、几丁质纳米纤维、以及壳聚糖纳米纤维中的一种或多种；环氧化合物0.5‑2%，所述环氧化合物包括带有环氧基团的化合物。通过本方法制备得到的聚乳酸制品，耐热性能更佳，产品具有更高的透明度，还具有较强的拉伸强度及断裂伸长率，从而，同时提高了聚乳酸制品的强度和韧性。

技术领域

本发明涉及高分子材料成型加工域，特别涉及一种高透明高韧性耐热聚乳酸制品及其制备方法。

背景技术

随着可生物降解高分子材料需求量日益增大，人们对它的性能要求也越来越高，PLA高性能化也成为高分子材料成型加工领域的研究热点。

高分子材料以其低廉的价格、优异的性能和多样化的功能在人们日常生产生活中发挥着举足轻重的作用，但是大量废弃难降解的塑料制品也已经对环境造成了巨大的负担，所以，如何安全、彻底地处理好这些塑料废弃物，成为了世界各国学术界和工业界研究的重点。近几十年来，可生物降解高分子材料受到越来越多的关注，其中聚乳酸(PLA)因其无毒、无刺激性，强度高，透明性好，具有良好的生物相容性、生物可降解性等特点，被认为最有潜力用来替代传统石油基塑料。但是，PLA材料本身固有的缺陷，如韧性差、耐热性差、结晶速率慢等，限制了它在高价值和高性能工程领域的应用。

为了提高PLA材料的性能，实现其强韧化，主要的途径可分为化学改性和物理改性两大类。与化学改性相比，物理改性策略更加简单、廉价，且更适合工业化生产，其主要包括增塑改性、成核剂改性、共混改性、成型工艺调控等方式。但是，传统的物理改性方法或是在大幅度改善韧性、强度下降；或在提高强度的同时、韧性下降或改善有限，仍不易实现PLA材料的同时增强增韧。并且，往往需要添加第二相，这也会破坏PLA本身的高透明性，进而限制了其在包装等领域的应用。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种高透明高韧性耐热聚乳酸制品及其制备方法，用以解决现有技术中不易实现PLA材料同时增强增韧的技术问题。

本申请一方面提供一种高透明高韧性耐热聚乳酸制品，根据总重量占比，包括：

聚乳酸89-97%；

相容剂2-8%，所述相容剂包括E-GMA-MA三元共聚物、E-GMA-VA三元共聚物、以及己二酸酯类化合物中的一种或多种；

成核剂0.4-0.8%，纤维素0.1-0.2%，所述成核剂包括乙二酰胺类化合物，所述纤维素包括纳米纤维素(CNF或NCC)、几丁质纳米纤维、以及壳聚糖纳米纤维中的一种或多种；

环氧化合物0.5-2%，所述环氧化合物包括带有环氧基团的化合物。

本申请另一方面提供一种高透明高韧性耐热聚乳酸制品制备方法，用于制备上述的高透明高韧性耐热聚乳酸制品，制备方法包括：

将纤维素分散于水中；

再将聚乳酸、相容剂以及环氧化合物、成核剂进行混合，将得到的混合物与上述含有纤维素的水溶液进行二次混合；

将二次混合得到的混合物经挤出机挤出，再经风冷拉条切粒；

将风冷拉条切粒后的材料经真空除湿干燥后挤出拉片；

将拉片得到的片材通过成型机成型得到高透明高韧性耐热聚乳酸制品。