專利名稱：一種耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于高分子材料領域，涉及一種耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜及其制備方法。
背景技術：
最近100年來，隨這高分子材料的技術發(fā)展，塑料工業(yè)從無到有，從小到大，全世界的塑料消費也越來越多。據(jù)統(tǒng)計，2011年，全球塑料的使用量已經(jīng)達到了近2億噸的規(guī)模，但塑料飛速發(fā)展的同時，也帶來了兩個嚴重的問題1、大量的塑料廢棄物給環(huán)境帶來了難以承受污染，白色污染問題困擾全球。2、塑料產(chǎn)品在生產(chǎn)和廢棄后處理的過程中，產(chǎn)生了 大量的二氧化碳排放。聚乳酸是最具商業(yè)開發(fā)價值的生物塑料，目前，生物塑料中近90%是聚乳酸。巨大市場需求，導致世界各國爭相研發(fā)、投資，加速了其商業(yè)化進程，毫無疑問，聚乳酸產(chǎn)業(yè)是一個具高成長性和關系環(huán)保、減排的戰(zhàn)略性行業(yè)。聚乳酸具有優(yōu)越的物理特性和生物相容性，但普通的聚乳酸也存耐溫性差，其物理性能隨著溫度的變化而變化，斷裂伸長率低，韌性較差的缺陷，材料較脆易折斷等缺點，影響了其在薄膜、片材等柔韌性要求較高領域的應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種由聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯、環(huán)氧大豆油、己二酸二酯、羧酸金屬鹽為原料制成的耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜，其產(chǎn)品具有耐熱性能好，拉伸強度高、斷裂伸長率高、低生產(chǎn)成本、可完全生物降解等優(yōu)點；另外，提供了本薄膜的制備方法，該制備方法操作方便。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸
酯共聚物薄膜，其中，由以下原料組成，按重量份數(shù)計
聚乳酸50-90份
聚羥基脂肪酸酯5-40份
環(huán)氧大豆油0-10份
己二酸二酯0-10份
羧酸金屬鹽0-5份本發(fā)明中所述的聚乳酸是由乳酸或丙交酯開環(huán)聚合或直接縮聚法得到的聚酯；重均分子量應介于8萬 25萬之間。本發(fā)明中所述的聚羥基脂肪酸酯(PHA)，是指通過細菌發(fā)酵的方法所獲得的一種高分子材料，包括但不限于市面上常見的PHB，PHBV, PHO, PHBHHX樹脂中的一種或者多種的混合物，其指標要求為重均分子量應介于5萬 30萬之間，殘留酸含量彡50PPM，熔融指數(shù)5 20。本發(fā)明中所述的環(huán)氧大豆油，其環(huán)氧值彡6. 0%。本發(fā)明中所述的己二酸二酯，包括但不限于己二酸二甲酯，己二酸二乙酯，己二酸
二丙酯，己二酸二丁酯，己二酸二辛酯，己二酸二異癸烷基酯，己二酸二正己酯中的一種或多種的組合物。本發(fā)明中所述的羧酸金屬鹽，包括但不限于，苯甲酸鋁，叔丁基苯甲酸鋁，甲基丙 烯酸鋅中的一種或多種的組合物。。一種耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜的制備方法，其生產(chǎn)步驟為(I)、取上述材料，并對聚乳酸樹脂，聚羥基脂肪酸酯進行干燥處理，使其含水率(200PPM ；(2)、將上述原料放入高混機中混合至均勻；( 3 )、將原料加入雙螺桿擠出機中，進行改性造粒；形成顆粒狀的樹脂，造粒溫度為120"170°C ；( 4 )、將改性后的樹脂放入吹膜機中進行吹膜。上述的耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜的制備方法，其中，吹膜時溫度設置為12(Tl70°C，膜的吹脹比為2-4. 5。本發(fā)明中，所述的雙螺桿擠出機，是指高分子材料改性行業(yè)常用的雙螺桿擠出機，其長徑比，扭矩等可適應高分子材料的改性要求即可。本發(fā)明中，所述的吹膜機，是指塑料加工行業(yè)一般意義上的吹膜機，能夠使用于普通P E，P P等材料的吹膜要求即可。本發(fā)明以聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯、環(huán)氧大豆油、己二酸二酯、羧酸金屬鹽為原料，在雙螺桿基礎機中進行改性造粒，然后利用吹膜機進行吹膜，即可得到一種耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜，該產(chǎn)品可完全生物降解，耐熱性較好，拉伸強度和斷裂伸長率等指標都遠超過純料聚乳酸，可應用于農(nóng)用地膜，超市購物袋，食品包裝袋等領域。


圖I是實施例f8各組份所制備材料的性能表。具體實施方法下面通過實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步的具體說明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。實施例I :(I)、稱取聚乳酸樹脂88. 5份，聚羥基脂肪酸酯5份，環(huán)氧大豆油I. 5份，乙二酸二乙酯和己二酸二丁酯的混合物5份，笨甲酸鋁0份，分別對聚乳酸樹脂、聚羥基脂肪酸酯進行干燥處理，含水率為200PPM ；( 2 )將各原料按照比例放入高混機中混合至均勻；
(3 )、將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機中，各溫區(qū)設備介于12(Tl70 V之間，進行改性造粒；(4)、將改性后的樹脂加入吹膜機，進行吹膜，即可。實施例2 (I )、稱取聚乳酸樹脂86. 5份，聚羥基脂肪酸酯5份，環(huán)氧大豆油I. 5份，乙二酸二乙酯和己二酸二丁酯的混合物5份，笨甲酸鋁2份，分別對聚乳酸樹脂、聚羥基脂肪酸酯進行干燥處理；(2)將各原料按照比例放入高混機中混合均勻；(3 )、將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機中，各溫區(qū)設備介于12(Tl70 V之間，進行改性造粒；(4)、將改性后的樹脂加入吹膜機，進行吹膜，即可。實施例3 (I)稱取聚乳酸樹脂81份，聚羥基脂肪酸酯8份，環(huán)氧大豆油2份，乙二酸二乙酯和己二酸二丁酯的混合物7份，笨甲酸鋁2份，分別對聚乳酸樹脂、聚羥基脂肪酸酯進行干燥處理；含水率為180PPM ；(2)將各原料按照比例放入高混機中混合均勻；(3 )、將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機中，各溫區(qū)設備介于12(Tl70 V之間，進行改性造粒；(4)、將改性后的樹脂加入吹膜機，進行吹膜，即可得到一種耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜。實施例4 (I)、稱取聚乳酸樹脂74份，聚羥基脂肪酸酯12份，環(huán)氧大豆油3份，乙二酸二乙酯和己二酸二丁酯的混合物9份，笨甲酸鋁2份，分別對聚乳酸樹脂、聚羥基脂肪酸酯進行干燥處理；含水率為150PPM ；(2)將各原料按照比例放入高混機中混合均勻；(3 )、將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機中，各溫區(qū)設備介于12(Tl70 V之間，進行改性造粒；(4)、將改性后的樹脂加入吹膜機，進行吹膜，即可。實施例5 (I)、稱取聚乳酸樹脂70份，聚羥基脂肪酸酯16份，環(huán)氧大豆油3份，乙二酸二乙酯和己二酸二丁酯的混合物9份，笨甲酸鋁2份，分別對聚乳酸樹脂、聚羥基脂肪酸酯進行干燥處理；含水率為130PPM ；(2)將各原料按照比例放入高混機中混合均勻；(3 )、將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機中，各溫區(qū)設備介于12(Tl70 V之間，進行改性造粒；(4)、將改性后的樹脂加入吹膜機，進行吹膜，即可得到一種耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜。實施例6 (I)、稱取聚乳酸樹脂60份，聚羥基脂肪酸酯26份，環(huán)氧大豆油3份，乙二酸二乙酯和己二酸二丁酯的混合物9份，笨甲酸鋁2份，分別對聚乳酸樹脂、聚羥基脂肪酸酯進行干燥處理；含水率為IOOPPM ；(2)將各原料按照比例放入高混機中混合均勻；(3 )、將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機中，各溫區(qū)設備介于12(Tl70 V之間，進行改性造粒；(4)、將改性后的樹脂加入吹膜機，進行吹膜，即可。實施例7 ( I )、稱取聚乳酸樹脂81份，聚羥基脂肪酸酯8份，環(huán)氧大豆油2份，乙二酸二乙酯和己二酸二丁酯的混合物7份，笨甲酸鋁3份，分別對聚乳酸樹脂、聚羥基脂肪酸酯進行干燥處理；含水率為90PPM ；(2)將各原料按照比例放入高混機中混合均勻；(3 )、將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機中，各溫區(qū)設備介于12(Tl70 V之間，進行改性造粒；(4)、將改性后的樹脂加入吹膜機，進行吹膜，即可。實施例8 ( I )、稱取聚乳酸樹脂81份，聚羥基脂肪酸酯8份，環(huán)氧大豆油2份，乙二酸二乙酯和己二酸二丁酯的混合物7份，笨甲酸鋁5份，分別對聚乳酸樹脂、聚羥基脂肪酸酯進行干燥處理；(2)將各原料按照比例放入高混機中混合均勻；(3 )、將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機中，各溫區(qū)設備介于12(Tl70 V之間，進行改性造粒；(4)、將改性后的樹脂加入吹膜機，進行吹膜，即可。從圖I可以看出，隨著聚羥基脂肪酸酯和己二酸二酯在材料中的百分比增加，材料的拉伸強度變化不大，但斷裂伸長率呈現(xiàn)上升趨勢。材料柔軟度明顯上升。笨甲酸鋁的加入，可以大幅度提升材料的熱穩(wěn)定性。但超過一定比例后，繼續(xù)提高添加量，耐熱性也不再明顯上升，而材料的力學性能會有所下降。環(huán)氧大豆也有輔助提升材料穩(wěn)定性的作用。從上述實例可知，本發(fā)明公開了一種耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯薄膜的制備方法，和純PLA樹脂相比，能夠大幅度提高材料的耐熱性和斷裂伸長率，可應用于超市購物袋、農(nóng)用地膜、食品包裝袋等對材料柔軟度、耐熱性都有要求的場合，具有廣泛的應用范圍和市場前景。
權利要求
1.一種耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜，其特征在于，由以下原料組成，按重量份數(shù)計聚乳酸50-90份聚羥基脂肪酸酯5-40份環(huán)氧大豆油0-10份己二酸二酯0-10份羧酸金屬鹽0-5份
2.如權利要求I所述耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜，其特征在于，所述聚乳酸是由乳酸或丙交酯開環(huán)聚合或直接縮聚法得到的聚酯；重均分子量應介于8萬 25萬之間。
3.如權利要求I所述的耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜，其特征在于，所述聚羥基脂肪酸酯指標要求為重均分子量應介于5萬 30萬之間，殘留酸含量< 50PPM，熔融指數(shù)5 20。
4.如權利要求I所述的耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜，其特征在于，所述環(huán)氧大豆油，其環(huán)氧值彡6. 0%。
5.如權利要求I所述的耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜，其特征在于，所述己二酸二酯，包括但不限于己二酸二甲酯，己二酸二乙酯，己二酸二丙酯，己二酸二丁酯，己二酸二辛酯，己二酸二異癸烷基酯，己二酸二正己酯中的一種或多種的組合物。
6.如權利要求I所述的耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜，其特征在于，所述羧酸金屬鹽，包括但不限于苯甲酸鋁，叔丁基苯甲酸鋁，甲基丙烯酸鋅中的一種或多種的組合物。
7.如權利要求I所述的耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(I )、取上述材料，并對聚乳酸樹脂，聚羥基脂肪酸酯進行干燥處理，使其含水率 (200PPM ；(2)、將上述原料放入高混機中混合至均勻；(3)、將原料加入雙螺桿擠出機中，進行改性造粒；形成顆粒狀的樹脂，造粒溫度為 120"170°C ；(4)、將改性后的樹脂放入吹膜機中進行吹膜。
8.如權利要求7所述的耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜的制備方法，其特征在于，吹膜時溫度設置為12(T170°C，膜的吹脹比為2-4. 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜其及制備方法，其原料組成部分為聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯聚、環(huán)氧大豆油、己二酸二酯、羧酸金屬鹽，制備時對聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯聚進行干燥處理；再混合、造粒、吹膜，即可得到耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜，本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品具有耐熱性能好，拉伸強度高，斷裂伸長率高，可完全生物降解等優(yōu)點。
文檔編號B29B9/06GK102977563SQ20121045990
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權日2012年11月15日
發(fā)明者阮劉文, 高玉龍, 糜軍華 申請人:江蘇天仁生物材料有限公司