專利名稱：一種高韌性聚乳酸(pla)產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高韌性聚乳酸產(chǎn)品的制備方法，以及由所述方法獲得的制品。
背景技術(shù)：
聚乳酸作為一可生物降解的環(huán)境友好材料已經(jīng)為大家所公認(rèn)，其制品在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用，例如，薄膜作為包裝材料使用，或者作為食品飲料容器、托盤等。用可生物降解的聚乳酸制品替代當(dāng)前使用的聚烯烴不可降解材料具有廣泛的應(yīng)用前景。但一般的聚乳酸因分子間作用力大，制品的拉伸強(qiáng)度高，但斷裂伸長率低，薄膜及制品硬而脆，影響了該可生物降解制品在包裝材料領(lǐng)域的使用。為了解決該問題，中國專利(公開號CN101328307)公開了一種PLA增塑產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，是用PLA-PBS-PLA共聚物與PLA共混形成PLA增塑產(chǎn)品；公開號CN101525411A設(shè)計(jì)一種PLA-PEG-PLA共聚物與PLA共混形成PLA增塑產(chǎn)品，以及采用改性淀粉(CN101602884A)制備的PLA復(fù)合材料，還有其他一些采用小分子增塑劑如檸檬酸三丁酯(申請?zhí)?00510050275)作為PLA增塑劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝流程簡單、高韌性PLA制品的組合物及其制備方法。在一個實(shí)施方案中，本發(fā)明公開了一種用于加工制備高韌性聚乳酸粒料的組合物，該材料組合物包括增韌改性劑，相容劑、增塑劑、極少量成核劑、熱穩(wěn)定劑。在另一個實(shí)施方案中，本發(fā)明公開了一種制備高韌性PLA粒料的方法，該方法包括以下步驟(I)將聚乳酸原料、相容劑、增塑劑、成核劑、熱穩(wěn)定劑。在25_180°C溫度范圍內(nèi)進(jìn)行混合；(2)將步驟(I)的混合物及高分子量聚氨酯加入擠出造粒機(jī)中在120_250°C范圍內(nèi)擠出造粒。在另一個實(shí)施方案中，本發(fā)明公開了一種制備高韌性PLA薄片材料的方法,該方法包括以下步驟(I)將聚乳酸原料、相容劑、增韌改性齊[J、成核齊 、熱穩(wěn)定劑。在25-180°C溫度范圍內(nèi)進(jìn)行混合；(2)將步驟(I)的混合物及高分子量聚氨酯加入擠出造粒機(jī)中在120_250°C范圍內(nèi)擠出造粒。(3)將步驟⑵得到的粒料在130_250°C范圍內(nèi)在流延機(jī)上留言成片，得到厚度為 80-300 μ m斷裂伸長率在50%以上PLA片材。在另一個實(shí)施方案中，本發(fā)明公開了由上述方法所獲得的薄膜制品，例如作為包裝材料的薄膜，作為環(huán)保型購物袋和垃圾袋使用的薄膜等。


圖I改性前PLA和經(jīng)本發(fā)明改性后PLA組合物的的差熱分析(DSC)圖。圖2是改性前(A)PLA和經(jīng)本發(fā)明改性后(B)PLA組合物的斷裂伸長率。圖3本發(fā)明增韌改性后PLA組合物的結(jié)晶度分析。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種用于制備高韌性PLA粒料的組合物，所述的組合物包括但不限于下列一種或幾種的組合物高分子量聚氨酯PU、乙二醇、丙三醇、山梨醇、聚乙二醇、三羥甲基丙烷，乙烯-醋酸乙烯共聚物。本發(fā)明優(yōu)選上述化合物的一種或幾種的組合，其中增韌改性劑的用量為IOwt % -60wt %，優(yōu)選IOwt % -50wt %，以聚乳酸重量IOOwt %記。其中PLA 劑和增韌改性劑的質(zhì)量比為6 1-1 I。本發(fā)明組合物中所用高分子量聚氨酯I3U的維卡軟化溫度為55-75度。本發(fā)明組合物中所用乙二醇的分子量范圍200-6000.優(yōu)選200-2000.本發(fā)明組合物中增韌改性劑的用途除了增韌改性外，還有誘導(dǎo)結(jié)晶改變PLA結(jié)晶的作用，其改性前后PLA體系的變溫DSC結(jié)晶度分析如圖四所示。本發(fā)明用于制備高韌性PLA粒料組合物中的相容劑、成核劑、熱穩(wěn)定劑包括但不限于以下中的一種或幾種四[B-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯雙(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基丙酸丙酰)聯(lián)氨磷酸[3，5(1，I-二甲基乙基)-4_羥基苯基]甲基單乙基酯鈣鹽3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基磷酸酯
權(quán)利要求
1.一種用于加工制備高韌性聚乳酸粒料的組合物，該材料組合物包括增韌改性劑，相容劑、增塑劑、極少量成核劑、熱穩(wěn)定劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中所述增韌改性劑包括但不限于下列一種或幾種的組合物高分子量聚氨酯PU、乙二醇、丙三醇、山梨醇、聚乙二醇、三羥甲基丙燒，乙烯-醋酸乙烯共聚物。本發(fā)明優(yōu)選上述化合物的一種或幾種的組合，其中增韌改性劑的用量為10wt% -60wt%,優(yōu)選10wt% -50wt%, 以聚乳酸重量100被％記。其中PLA劑和增韌改性劑的質(zhì)量比為6 1-1 I。2.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中所述增韌改性劑高分子量聚氨酯I3U的維卡軟化溫度為55-75度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中所述組合物中的相容劑、成核劑、熱穩(wěn)定劑包括但不限于以下中的一種或幾種四[B-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯雙(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸丙酰)聯(lián)氨磷酸[3，5(1，1_ 二甲基乙基)-4-羥基苯基]甲基單乙基酯鈣鹽 3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基磷酸酯Γ H9C4 S —I IiN—C — S—ZnIL H9C4 」2硫代二丙酸二月桂酯硫代二丙酸二硬脂醇酯季戊四醇四硬脂酸酯 12-羥基硬脂酸甘油酯三羥甲基丙烷三硬脂酸酯三羥甲基丙烷硬脂酸鋇二羥甲基丙烷四羥甲基丙烷單油酸甘油酯二氧化鈦、硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅蒙脫土、納米水滑石、納米瓷土等。除增韌改性劑外其余改性助劑總用量為O. 01wt% -IOwt %，優(yōu)選O. 01wt% -5wt%,以 PLA重量100被％記。其中相容劑、成核劑、熱穩(wěn)定劑質(zhì)量比為1 :5 : 2-1 : 5 : 10。
4.一種加工制備高韌性PLA粒料及制品的方法，該方法包括以下步驟(1)將聚乳酸原料、部分增韌改性劑和根據(jù)權(quán)利要求2中任一項(xiàng)的改性助劑(相容劑、 成核劑、熱穩(wěn)定劑)，在25-180°C溫度范圍內(nèi)進(jìn)行混合；(2)將步驟(I)的混合物及部分增韌改性劑加入擠出造粒機(jī)中在120-250°C范圍內(nèi)擠出造粒。所得即為高韌性聚乳酸粒料。
5.一種制備高韌性PLA薄膜及其他制品的方法，該方法包括以下步驟(1)將聚乳酸原料、部分增韌改性劑和根據(jù)權(quán)利要求2中任一項(xiàng)的改性助劑(相容劑、 成核劑、熱穩(wěn)定劑)，在25-180°C溫度范圍內(nèi)進(jìn)行混合；(2)將步驟(I)的混合物及部分增韌改性劑加入擠出造粒機(jī)中在120-250°C范圍內(nèi)擠出造粒。(3)將步驟(2)得到的粒料在150-250°C范圍內(nèi)50%的相對濕度下擠出吹膜或流延成片材.
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的方法所獲得的制品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于加工制備高韌性聚乳酸粒料的組合物及其制備方法，以及由所述方法獲得的制品。該組合物由10％-60％，增韌改性劑，0.1％-5％的相容劑、成核劑、熱穩(wěn)定劑。將聚乳酸原料、部分增韌改性劑在25-180℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行混合后再加入另一部分部分增韌改性劑，擠出造粒機(jī)中在120-250℃范圍內(nèi)擠出造粒。所得即為高韌性聚乳酸粒料。又該粒料吹塑或流延得到其他高韌性PLA制品。
文檔編號C08K13/02GK102604341SQ20111002093
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者項(xiàng)愛民, 龔?qiáng)^生, 龔曉鐘 申請人:項(xiàng)愛民, 龔?qiáng)^生, 龔曉鐘