聚乳酸立體復(fù)合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種聚乳酸立體復(fù)合物，以第一聚乳酸嵌段共聚物和乳酸類聚合物為原料混合制備聚乳酸立體復(fù)合物，本發(fā)明制備得到的聚乳酸立體復(fù)合物不僅耐高溫，而且柔韌性很好；此外，本發(fā)明提供的聚乳酸立體復(fù)合物的生物降解性和成型加工性優(yōu)異，且制備方法簡單，適于工業(yè)化。
【專利說明】聚乳酸立體復(fù)合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種聚乳酸立體復(fù)合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乳酸(PLA)是一種熔點(diǎn)為160°C~180°C的結(jié)晶性高分子材料，由于其具有優(yōu)異的透明性和生物降解性能，因而有望取代傳統(tǒng)塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)等在容器、薄膜等包裝材料領(lǐng)域以及土工布、農(nóng)膜等難以回收的農(nóng)林園藝、土木建筑等材料領(lǐng)域的應(yīng)用。但是由于聚乳酸制品的熱變形溫度(HDT)只有58°C左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于通用塑料PS和PP，使其應(yīng)用受到了很大的限制，比如用作包裝容器時，不適于加工成要求耐熱的容器如飯盤、湯碗、杯子等，不能用于微波爐等加熱儀器的容器。即使用作無耐熱要求的管材、建材、板、文具、箱盒、預(yù)付卡及卡等材料，在夏季的倉庫保管及運(yùn)輸中也有可能發(fā)生變形以至于喪失其使用價值，因此，對于實(shí)際的應(yīng)用而言需要具有100°C以上的高熱變形溫度，對于暴露于高溫下的汽車產(chǎn)品領(lǐng)域則要更高的熱變形溫度，所以改善PLA的耐熱性對于拓寬PLA應(yīng)用領(lǐng)域非常重要。
[0003]近年來， 通過將PLLA和F1DLA形成立體復(fù)合物(Stereocomplex),其熔點(diǎn)可高達(dá)230°C，解決了聚乳酸樹脂的耐熱性問題，但是聚乳酸樹脂的柔韌性卻沒有明顯的改善，進(jìn)而限制了聚乳酸的應(yīng)用，如:專利CN101970527A公開了一種PLA立體復(fù)合物的制備方法，首先制備聚L-PLA和聚D-PLA的低聚物，混合形成立體復(fù)合物，然后通過異氰酸酯將聚L-PLA和聚D-PLA的低聚物連接形成高分子量嵌段共聚物，該方法提供了有效制備PLA立體了復(fù)合物的方法，可以避免高的加工溫度，但異氰酸酯價格高，毒性大，活性高，反應(yīng)時不易控制，且易與水反應(yīng)，不利于貯存，同時制備的聚乳酸立體復(fù)合物的柔韌性也不好；專利CN101522755A也提供了一種立體復(fù)合物晶體生長的聚乳酸的制備方法，具體為首先將包含相同手性的乳酸單元的第一丙交酯開環(huán)聚合物得到第一聚乳酸，并在減壓下自熔融狀態(tài)的第一聚乳酸中去除丙交酯，得到純化的聚乳酸，然后再將手性不同于第一丙交酯的第二丙交酯開環(huán)聚合得到第二聚乳酸，在減壓下自熔融狀態(tài)的第二聚乳酸中去除丙交酯，得到純化的第二聚乳酸；該方法可提供高熔點(diǎn)和高分子量，即使反復(fù)熔融和結(jié)晶化，立體復(fù)合物晶體也生長的聚乳酸的制備方法，但制備的聚乳酸立體復(fù)合物柔韌性還是沒有明顯的改善。
[0004]因此，在實(shí)際應(yīng)用中，尋求一種耐高溫且高韌性的PLA立體復(fù)合物的是滿足PLA大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種聚乳酸立體復(fù)合物及其制備方法，本發(fā)明提供的聚乳酸立體復(fù)合物不僅耐高溫，而且柔韌性好。
[0006]本發(fā)明提供了一種聚乳酸立體復(fù)合物，
[0007]由第一聚乳酸嵌段共聚物和乳酸類聚合物混合制得；[0008]所述乳酸類聚合物為聚乳酸或第二聚乳酸嵌段共聚物；
[0009]所述第一聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯鏈段和聚乳酸鏈段；
[0010]所述第二聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯鏈段和聚乳酸鏈段；
[0011 ] 所述第一聚乳酸嵌段共聚物與所述第二聚乳酸嵌段共聚物可以相同或不同。
[0012]優(yōu)選的，所述第一聚乳酸嵌段共聚物為一種或幾種聚乳酸嵌段共聚物；
[0013]所述聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯鏈段和聚乳酸鏈段。
[0014]優(yōu)選的，所述第二聚乳酸嵌段共聚物為一種或幾種聚乳酸嵌段共聚物；
[0015]所述聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯鏈段和聚乳酸鏈段。
[0016]優(yōu)選的，所述聚乳酸嵌段共聚物中的脂肪族聚酯鏈段與聚乳酸鏈段的質(zhì)量比為(5 ~95): (95 ~5)。
[0017]優(yōu)選的，所述聚乳酸嵌段共聚物具有式(I)結(jié)構(gòu)、式(II)結(jié)構(gòu)、式(III)結(jié)構(gòu)或式(IV)結(jié)構(gòu)；
【權(quán)利要求】
1.一種聚乳酸立體復(fù)合物， 由第一聚乳酸嵌段共聚物和乳酸類聚合物混合制得； 所述乳酸類聚合物為聚乳酸或第二聚乳酸嵌段共聚物； 所述第一聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯鏈段和聚乳酸鏈段； 所述第二聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯鏈段和聚乳酸鏈段； 所述第一聚乳酸嵌段共聚物與所述第二聚乳酸嵌段共聚物可以相同或不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸立體復(fù)合物，其特征在于，所述第一聚乳酸嵌段共聚物為一種或幾種聚乳酸嵌段共聚物； 所述聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯鏈段和聚乳酸鏈段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸立體復(fù)合物，其特征在于，所述第二聚乳酸嵌段共聚物為一種或幾種聚乳酸嵌段共聚物； 所述聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯鏈段和聚乳酸鏈段。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的聚乳酸立體復(fù)合物，其特征在于，所述聚乳酸嵌段共聚物中的脂肪族聚酯鏈段與聚乳酸鏈段的質(zhì)量比為(5~95): (95~5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的聚乳酸立體復(fù)合物，其特征在于，所述聚乳酸嵌段共聚物具有式(I)結(jié)構(gòu)、式(II)結(jié)構(gòu)、式(III)結(jié)構(gòu)或式(IV)結(jié)構(gòu)；
6.根據(jù)權(quán)利要求1~3任意一項(xiàng)所述的聚乳酸立體復(fù)合物，其特征在于，所述聚乳酸鏈段為D-聚乳酸鏈段和L-聚乳酸鏈段中的一種或兩種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~3任意一項(xiàng)所述的聚乳酸立體復(fù)合物，其特征在于，所述脂肪族聚酯鏈段由C2~C12的二酸與C2~C12的二醇縮聚而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸立體復(fù)合物，其特征在于，所述第一聚乳酸嵌段共聚物和所述乳酸類聚合物的質(zhì)量比為(5~95): (95~5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸立體復(fù)合物，其特征在于，所述第一聚乳酸嵌段共聚物與所述第二聚乳酸嵌段共聚物相同時，所述第二聚乳酸嵌段共聚物中至少有一種聚乳酸嵌段共聚物包括脂肪族聚酯鏈段、D-聚乳酸鏈段和L-聚乳酸鏈段。
10.一種聚乳酸立體復(fù)合物的制備方法，包括: 由第一聚乳酸嵌段共聚物和乳酸類聚合物混合，加熱，熔融，得到聚乳酸立體復(fù)合物； 所述乳酸類聚合物為聚乳酸或第二聚乳酸嵌段共聚物； 所述第一聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯鏈段和聚乳酸鏈段； 所述第二聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯鏈段和聚乳酸鏈段； 所述第一聚乳酸嵌段共`聚物與所述第二聚乳酸嵌段共聚物可以相同或不同。
【文檔編號】C08L67/02GK103772928SQ201410039853
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】張寶, 邊新超, 孫敬茹, 李杲, 陳學(xué)思 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所