一種可降解的ppc/hpp/pla交聯(lián)膜及其制備方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種可降解的PPC/HPP/PLA交聯(lián)膜及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種可降解的PPC/HPP/PLA交聯(lián)膜及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]聚碳酸亞丙醋PPC (Poly propylene carbonate)是一種新型環(huán)保材料，它可以完全降解，具有極大的發(fā)展前景。但是PPC分子鏈的柔性大，力學(xué)性能和熱性能較差，大大限制了該材料的實(shí)際應(yīng)用。聚乳酸PLA (polylactic acid)也是一種完全生物降解塑料，與柔性的PPC不同，它是分子鏈剛性較大的結(jié)晶高分子。PPC通過(guò)PLA改性后，強(qiáng)度增加，玻璃化溫度得到提高，但是斷裂伸長(zhǎng)率會(huì)下降，為了獲得高強(qiáng)度、高耐熱性能、高延伸率的降解膜材或片材，通過(guò)引入高柔順的超支化聚醚多元醇(HPP)作為交聯(lián)組分，不失為一種較好的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種可降解的PPC/HPP/PLA交聯(lián)膜及其制備方法。
[0005]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種可降解的 PPC/HPP/PLA 交聯(lián)膜，由 68.6 ?78.4wt% PPCU9.6 ?29.4wt% PLA、0.5?1.0 wt%甲苯-2，4-二異氰酸酯(TDI)以及1.0?1.5wt%超支化聚醚多元醇(HPP)反應(yīng)而成。
[0006]所述可降解的PPC/HPP/PLA交聯(lián)膜的厚度為0.15mm?0.20_。
[0007]所述可降解的PPC/HPP/PLA交聯(lián)膜的拉伸強(qiáng)度為25.62?47.6IMPa,斷裂伸長(zhǎng)率為237.13%?302.06%，玻璃轉(zhuǎn)化溫度為39.5?45.6°C，熱分解溫度為156.2?171.6 °C。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供可降解的PPC/PLA交聯(lián)膜的制備方法。
[0009]先將68.6?78.4wt%的PPC、19.6?29.4wt%的PLA加入有機(jī)溶劑中，然后加入
0.5?1.0wt%的TDI和1.0?1.5wt%的超支化聚醚多元醇，經(jīng)加熱攪拌均勻后，置于平板模具中干燥，即得可降解的PPC/HPP/PLA交聯(lián)膜。
[0010]所述PPC的分子量為1.3 X 15?1.8 XlO 6，分子量分布為1.05?1.5，PPC中單體二氧化碳含量為38?46wt.%，單體環(huán)氧丙烷含量54?62wt.%。
[0011]所述PLA的分子量為1.0 X 15?1.0 X 10 6，分子量分布為1.3?1.8。
[0012]所述超支化聚醚多元醇代數(shù)為四代，黃色粘稠液體，羥基數(shù)為48，其分子量為7289，羥值為 6.585mmol/go
[0013]所述有機(jī)溶劑為氯仿、四氫呋喃中的一種或兩種的混合物。
[0014]所述加熱攪拌的時(shí)間為2?2.5h，溫度為60°C _70°C。
[0015]所述干燥方法為室溫干燥24?36h后再置于真空干燥箱中繼續(xù)干燥2?3h。
[0016]所述平板模具為聚四氟乙烯平板或玻璃板。
[0017]本發(fā)明制備的材料的突出特點(diǎn)是:
1.該材料主要原料來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉。
[0018]2.該材料相比較于普通的PPC/PLA復(fù)合膜，不僅力學(xué)性能得到改善(拉伸強(qiáng)度最高可達(dá)47.61MPa，同比提高3.5MPa)，熱分解溫度也有所提高(最高可達(dá)171.6°C，同比提高
13.30C )，而且材料的韌性也有所增加。
[0019]3.該材料可完全降解，產(chǎn)物無(wú)污染。
[0020]4.該材料制備工藝簡(jiǎn)單，并且加工方便，可操作性強(qiáng)。
[0021]5.該材料可用于制備可降解泡沫材料、板材、食品包裝材料、地膜等。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過(guò)實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明的突出特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，僅在于說(shuō)明本發(fā)明而決不限制本發(fā)明。
[0023]實(shí)施例1
將3.087克PPC (二氧化碳含量達(dá)到38%，環(huán)氧丙烷含量為62%，分子量為1.3X 105，分子量分布為1.05，質(zhì)量占復(fù)合膜總質(zhì)量的68.6%)，1.323克PLA(分子量為1.0X 15,分子量分布為1.3，質(zhì)量占復(fù)合膜總質(zhì)量的29.4%)溶解于30.1mL氯仿中，然后添加0.045gTDI和0.045g超支化聚醚多元醇，在集熱式恒溫加熱磁力攪拌器上設(shè)置溫度為60°C攪拌2小時(shí)后，待溶液分布均勻后置于玻璃板上，在室溫下干燥24小時(shí)后再置于真空干燥箱中繼續(xù)干燥2h，形成厚度為0.20mm的PPC/HPP/PLA交聯(lián)膜。對(duì)制備的PPC/HPP/PLA交聯(lián)膜進(jìn)行拉伸測(cè)試、熱重分析，測(cè)得拉伸強(qiáng)度為47.6IMPa,斷裂伸長(zhǎng)率為237.13%，玻璃轉(zhuǎn)化溫度為45.5 °C，熱分解溫度為171.6 °C。
[0024]實(shí)施例2
將3.3075克PPC(二氧化碳含量達(dá)到38%，環(huán)氧丙烷含量為62%，分子量為1.8X 106，分子量分布為1.5，質(zhì)量占復(fù)合膜總質(zhì)量的73.5%)，1.1025克PLA (分子量為1.0X 15,分子量分布為1.3，質(zhì)量占復(fù)合膜總質(zhì)量的24.5%),溶解于32.3mL四氫呋喃中，然后添加0.045gTDI和0.045g超支化聚醚多元醇，在集熱式恒溫加熱磁力攪拌器上設(shè)置溫度為60°C攪拌2.5小時(shí)后，待溶液分布均勻后置于玻璃板上，在室溫下干燥36小時(shí)后再置于真空干燥箱中繼續(xù)干燥2h，形成厚度為0.16mm的PPC/HPP/PLA交聯(lián)膜。對(duì)制備的PPC/HPP/PLA交聯(lián)膜進(jìn)行拉伸測(cè)試、熱重分析，測(cè)得拉伸強(qiáng)度為37.34MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為281.47%，玻璃轉(zhuǎn)化溫度為41.1°C，熱分解溫度為161.5°C。
[0025]實(shí)施例3
將3.1752克PPC(二氧化碳含量達(dá)到43%，環(huán)氧丙烷含量為57%，分子量為1.2 X 16,分子量分布為1.2，質(zhì)量占復(fù)合膜總質(zhì)量的70.56%)，1.2348克PLA (分子量為1.0X106，分子量分布為1.8，質(zhì)量占復(fù)合膜總質(zhì)量的27.44%)，溶解于33.2mL氯仿中，然后添加0.045gTDI和0.045g超支化聚醚多元醇，在集熱式恒溫加熱磁力攪拌器上設(shè)置溫度為60°C攪拌2小時(shí)后，待溶液分布均勻后置于玻璃板上，在室溫下干燥24小時(shí)后再置于真空干燥箱中繼續(xù)干燥2h，形成厚度為0.15mm的PPC/HPP/PLA交聯(lián)膜。對(duì)制備的PPC/HPP/PLA交聯(lián)膜進(jìn)行拉伸測(cè)試、熱重分析，測(cè)得拉伸強(qiáng)度為43.59MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為251.60%，玻璃轉(zhuǎn)化溫度為44.3 0C，熱分解溫度為168.3 0C。
[0026]實(shí)施例4
將3.3516克PPC(二氧化碳含量達(dá)到44%，環(huán)氧丙烷含量為56%，分子量為1.8X 106，分子量分布為1.5，質(zhì)量占復(fù)合膜總質(zhì)量的74.48%)，1.0584克PLA (分子量為1.0X105，分子量分布為1.3，質(zhì)量占復(fù)合膜總質(zhì)量的23.52%)，溶于30.4mL氯仿中，然后添加0.0225gTDI和0.0675g超支化聚醚多元醇，在集熱式恒溫