專利名稱：一種可生物降解聚乳酸復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可生物降解聚乳酸復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來隨著環(huán)保意識的提高，可降解的生物高分子材料受到廣泛的關(guān)注，這類材料的開發(fā)以及制備也是目前熱門的研究課題。其中，聚乳酸(也稱聚丙交酯、polylactide, PLA，屬于脂肪族聚酯)作為一種最為典型的、應(yīng)用較廣泛的生物降解塑料，可以使用乳酸為主要原料來進行聚合制備，原料來源充分而且可以再生(例如以玉米、木薯等為原材料)，聚乳酸的生產(chǎn)過程無污染，在自然環(huán)境中一定條件及時間下又能被分解成二氧化碳和水返回自然界(重新加入到植物的光合作用過程中)，實現(xiàn)在自然界中的循環(huán)，具有良好的可降解性和可堆肥性。目前制約聚乳酸應(yīng)用的最主要的性能因素是其耐熱性很差，其實這也是絕大多數(shù)可降解生物高分子材料共有的缺點。室溫下的聚乳酸一般呈玻璃態(tài)，與其它生物降解高分子材料相比其剛性較好，但是其耐熱性很差(例如，0. 45MPa載荷下的熱變形溫度僅為 ^°C)，使得聚乳酸的應(yīng)用受到了很大的限制。比如用作包裝容器時，不適于要求耐熱的容器如飯盒、湯碗、杯子等的食品用途，不能適用于微波爐加熱容器。即使用于無耐熱要求的管材、建材、板、文具、箱盒、預(yù)付卡、IC卡等材料，在夏季的倉庫保管盒運輸中也可能發(fā)生變形。耐熱性差更加限制了聚乳酸作為工程塑料在家電、電子電器、汽車零件方面的應(yīng)用，很少暴露在高溫下的家電器部件，對于實際的應(yīng)用而言需要具有100°C以上的高熱變形溫度， 而要暴露于高溫下汽車產(chǎn)品領(lǐng)域則要更高的熱變形溫度。因此，改善聚乳酸的耐熱性對于拓寬聚乳酸的應(yīng)用領(lǐng)域非常重要。為改善生物高分子聚合材料的耐熱性，通常的做法是在制備過程中加入成核劑， 提高材料的熱變形溫度以及成型加工性能(脫模、縮短成型周期等)。在聚乳酸的制備與改性的相關(guān)研究中，有人曾提出以CaC03、Ti&和BaSO4無機鹽作為成核劑添加到聚乳酸中，但是至今無法實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；也有人采用滑石粉作為成核劑，這是目前唯一能夠應(yīng)用到聚乳酸的工業(yè)生產(chǎn)中的成核劑，但是滑石粉的粒徑、含量、形狀規(guī)整程度等對聚乳酸的結(jié)晶成核效果影響非常大，導(dǎo)致聚乳酸的工業(yè)生產(chǎn)較難控制。例如，滑石粉的粒徑太小，分散性不好導(dǎo)致產(chǎn)生二次凝聚，不能充分發(fā)揮結(jié)晶成核的效果，耐熱性差的問題不能得到充分解決； 粒徑太大，滑石顆粒又會成為成型制品中的缺陷，對聚乳酸材料的物性或表面狀態(tài)會造成不良的影響；含量太低時，只生成少量結(jié)晶核，造成材料耐熱性不充分，含量過高，容易引起聚乳酸材料發(fā)脆，對物性造成不良影響。另外，在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用過程中，滑石粉的粉塵會對操作人員的身體健康帶來危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可生物降解聚乳酸復(fù)合材料的制備方法。
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案
一種可生物降解聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，將原料聚乳酸與成核劑和數(shù)均分子量 7500 15000的側(cè)鏈含有6 7個環(huán)氧基的苯乙烯丙烯酸共聚物混合后，喂入螺桿擠出機中，在溫度130°C 280°C下進行熔融混煉制得共混物，擠出造粒，干燥即得所述聚乳酸復(fù)合材料，所述成核劑的加入量為所述聚乳酸復(fù)合材料總重量的5% 25%，所述樹脂乳液為環(huán)氧樹脂乳液或聚氨酯樹脂乳液或二者的組合，所述側(cè)鏈含有6 7個環(huán)氧基的苯乙烯丙烯酸共聚物的添加量為聚乳酸復(fù)合材料總重量的0. 5% 5%。優(yōu)選的，所述原料聚乳酸的光學(xué)純度為809Γ99%，殘留丙交酯量為總質(zhì)量的 0. 05% 1%。根據(jù)本發(fā)明的所述側(cè)鏈含有6 7個環(huán)氧基的苯乙烯丙烯酸共聚物的一個結(jié)構(gòu)單元如下
權(quán)利要求
1.一種可生物降解聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，其特征在于該方法將原料聚乳酸與成核劑和數(shù)均分子量7500 15000的側(cè)鏈含有6 7個環(huán)氧基的苯乙烯丙烯酸共聚物混合后，喂入螺桿擠出機中，在溫度130°C 280°C下進行熔融混煉制得共混物，擠出造粒，干燥即得所述聚乳酸復(fù)合材料，所述成核劑的加入量為所述聚乳酸復(fù)合材料總重量的5% 25%，所述樹脂乳液為環(huán)氧樹脂乳液或聚氨酯樹脂乳液或二者的組合，所述苯乙烯丙烯酸共聚物的添加量為聚乳酸復(fù)合材料總重量的0. 5% 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述原料聚乳酸的光學(xué)純度為 80% 99%，殘留丙交酯量為總質(zhì)量的0. 05% 1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂乳液為二甲苯溶劑稀釋型環(huán)氧樹脂乳液，該乳液平均粒徑為0. Γ0. 5 μ m，固含量609Γ70% ；或者，所述的聚氨酯樹脂乳液為水性聚氨酯樹脂乳液，該乳液平均粒徑為0. Γ0. 5 μ m,固含量為509Γ70%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述混合乳液中，水楊酸二鈉與樹脂乳液的質(zhì)量比為1:廣4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述側(cè)鏈含有6 7個環(huán)氧基的苯乙烯丙烯酸共聚物的數(shù)均分子量為8000 10000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的制備方法，其特征在于所述側(cè)鏈含有6 7個環(huán)氧基的苯乙烯丙烯酸共聚物的添加量為聚乳酸復(fù)合材料總重量的0. 1% 洲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可生物降解聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，將原料聚乳酸與成核劑和數(shù)均分子量7500～15000的側(cè)鏈含有6～7個環(huán)氧基的苯乙烯丙烯酸共聚物混合后，喂入螺桿擠出機中，在溫度130℃～280℃下進行熔融混煉制得共混物，擠出造粒，干燥即得所述聚乳酸復(fù)合材料，所述成核劑的加入量為所述聚乳酸復(fù)合材料總重量的5%～25%，所述樹脂乳液為環(huán)氧樹脂乳液或聚氨酯樹脂乳液或二者的組合，所述側(cè)鏈含有6～7個環(huán)氧基的苯乙烯丙烯酸共聚物的添加量為聚乳酸復(fù)合材料總重量的0.5%～5%。本發(fā)明方法避免使用滑石粉，且生產(chǎn)過程容易控制，所得可生物降解聚乳酸復(fù)合材料耐熱性能優(yōu)異，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C08L67/04GK102153843SQ20111005716
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者卞忠華 申請人:張家港柴能生物科技有限公司