本发明专利技术涉及一种高结晶性能的聚乳酸，其由包含以下重量份的组分制成：PLA80份-90份、DBS1份-5份、PEG16份-20份、DCP0.1份-0.5份、PETA4份-10份、抗氧剂0.1份-0.5份。本发明专利技术的高结晶性能的聚乳酸的制备是将PLA干燥后与备好的凝胶成核剂及DCP、PETA、抗氧剂经过混合、挤出造粒、水冷、切粒及干燥等步骤，即得产品。本发明专利技术创新性地通过物理凝胶成核剂与聚乳酸熔融共混的方式提高了材料的结晶性能，这不但改善了材料的物理性能，而且扩展了材料的应用领域，具有非常重要的现实意义。经过这种方法制备的PLA改性材料性能优异，可单独或与其它工程塑料共混制备工程结构制件。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种高结晶性能的聚乳酸，其由包含以下重量份的组分制成：PLA80份-90份、DBS1份-5份、PEG16份-20份、DCP0.1份-0.5份、PETA4份-10份、抗氧剂0.1份-0.5份。本专利技术的高结晶性能的聚乳酸的制备是将PLA干燥后与备好的凝胶成核剂及DCP、PETA、抗氧剂经过混合、挤出造粒、水冷、切粒及干燥等步骤，即得产品。本专利技术创新性地通过物理凝胶成核剂与聚乳酸熔融共混的方式提高了材料的结晶性能，这不但改善了材料的物理性能，而且扩展了材料的应用领域，具有非常重要的现实意义。经过这种方法制备的PLA改性材料性能优异，可单独或与其它工程塑料共混制备工程结构制件。【专利说明】
本专利技术涉及生物可降解高分子材料
，尤其涉及一种采用物理凝胶成核剂 与长支链聚乳酸熔融共混来制备高结晶性能的聚乳酸的方法。经过这种方法制备的PLA改 性材料性能优异，可单独或与其它工程塑料共混制备工程结构制件。
技术介绍
聚乳酸是一种重要的可生物降解的聚酯类聚合物，但因为线性聚乳酸的结晶度 低，结晶速率慢，熔体强度低，限制了聚乳酸在工业上的应用。很多研究表明，影响熔体强度 的一个很重要的因素是高分子的支化结构。因此在PLA主链上引入长支链是提高其熔体强 度的一种很有效的方法。 现在，聚乳酸体系中引入长支链结构的方法，主要是通过乳酸预聚物的溶液或熔 体扩链反应得到，反应时间长；而且支链结构的存在导致聚乳酸分子规整性被破坏，使产物 结晶性能降低，很难在工业上应用推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种采用物理凝胶成核剂与长支链聚乳酸熔融共混来 制备高结晶性能的聚乳酸的方法，该长支链聚乳酸的制备方法简单易行，且使得制得的材 料熔体强度及结晶性能都得到改善。 本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现，本专利技术的一种高结晶性能的聚乳 酸，由下述重量份的组分制成： 聚乳酸（PLA) 80份-90份 过氧化二异丙苯（DCP) 0. 1份-0. 5份 季戊四醇三丙烯酸酯（PETA) 4份-10份 抗氧剂 0. 1份-0. 5份 癸二酸二丁酯（DBS) 1份-5份 聚乙二醇（PEG) 16份-20份 所述的PLA L型PLA含量为92%-96%，D型PLA含量为4%-8%。 所述的PETA的酯含量为94%-98%。 所述的抗氧剂为IrganoxlOlO和Irganoxl330的复配，重量比例为1: 1。 所述的一种采用物理凝胶成核剂与长支链聚乳酸熔融共混来制备高结晶性能的 聚乳酸的方法，包括以下步骤： 步骤一、按照权利要求1所述的重量份称取各个组分，将称好的PLA在40-60°C下干燥 烘干； 步骤二、将干燥处理后的PLA，抗氧剂，及DCP，通过高速混合机搅拌10?12分钟，形成 混合物料； 步骤三、将聚乙二醇放入三口烧瓶中，加热至聚乙二醇熔融，然后在氮气保护下，加入 DBS，在搅拌速率为200rpm下继续加热至220-240°C，保持一段时间，直到所有的DBS融于聚 乙二醇中。将样品自然冷却到室温，在真空烘箱中100-120°C干燥备用得凝胶成核剂。 步骤四、将步骤二所得混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，将PETA及步骤三 所得凝胶成核剂分别从第三区和第四区加入，经熔融反应，挤出造粒、水冷、切粒及干燥。 所述的双螺杆挤出机包含六个区，其中各区温度及螺杆转速分别为： 一区温度70?100°C，二区温度120?220°C，三区温度130?230°C，四区温度140? 230°C，五区温度140?230°C，六区温度140?240°C，机头温度130?200°C ;螺杆转速 120 ?300r/min。 toon] 本专利技术创新性地通过物理凝胶成核剂与聚乳酸熔融共混的方式提高了材料的结 晶性能，这不但改善了材料的物理性能，而且扩展了材料的应用领域，具有非常重要的现实 意义。 本专利技术的有益效果有： 1.本专利技术创新性的采用PETA多官能团单体，在过氧化物的存在下，与PLA进行熔体自 由基反应引入长支链。过氧化物DCP产生自由基，在这种过氧化物自由基存在的情况下， PLA主链上生成叔碳自由基，叔碳自由基不稳定，PLA主链易断裂反应生成更多稳定的伯碳 自由基。在单体PETA的存在下，由于PETA能提供反应活性更高数量更多的C=C双键，而且 间位阻很小，所以伯碳自由基容易与PETA单体进行接枝反应，主要产物是更稳定的烯丙基 自由基，从而形成带有多个支化点的长支链。 2.本专利技术创新的选用增塑剂（PEG)和有机成核剂（DBS)制备凝胶成核剂。DBS是 一种低分子量的化合物，可以在PEG中自组装形成纳米纤维，DBS可以作为成核剂改善聚合 物熔体的结晶性能。PEG的存在提高了 PLA链段的活动能力，使晶体的生长速率增大，而不 是晶核增多，而DBS纤维在熔融共混过程中纳米纤维会断裂成长度不一的纳米纤维，作为 结晶点存在，PLA链段有序排列在这些结晶点周围，结晶速率大幅度提1?，材料的物理性能 也得到了一定程度的提高。 3.本专利技术的制备方法反应时间短，缩短了加工周期，更有利于PLA材料的工业化 生产。 【具体实施方式】 下面结合具体的实施例对本专利技术做一详细的阐述。 本专利技术涉及一种采用物理凝胶成核剂与长支链聚乳酸熔融共混来制备高结晶性 能的聚乳酸的方法，由包含以下重量份的组分制成：聚乳酸（PLA) 80份-90份、过氧化二异 丙苯（DCP)O. 1份-0. 5份、季戊四醇三丙烯酸酯（PETA)4份-10份、抗氧剂0. 1份-0. 5份、 癸二酸二丁酯（DBS) 1份-5份、聚乙二醇（PEG) 16份-20份。 本专利技术创新性的采用PETA多官能团单体，在过氧化物的存在下，与PLA进行熔体 自由基反应引入长支链。这类方法生产工艺简单，可生成所要求的长支链结构；在引入长支 链结构提高熔体强度的同时，也提高了聚乳酸的结晶性能。本专利技术创新的选用增塑剂（PEG) 和有机成核剂（DBS)制备凝胶成核剂。DBS是一种低分子量的化合物，可以在PEG中自组 装形成纳米纤维。因此，DBS可以作为成核剂改善聚合物熔体的结晶性能，关于DBS做成核 剂与PLA直接熔融共混的研究未见报道，尤其是与扩链后的PLA熔融共混的研究更为创新。 PEG的存在提高了 PLA链段的活动能力，使晶体的生长速率增大，而不是晶核增多，而DBS纤 维在熔融共混过程中纳米纤维会断裂成长度不一的纳米纤维，作为结晶点存在，PLA链段有 序排列在这些结晶点周围，结晶速率大幅度提高。这种长支链结构与成核剂对聚乳酸结晶 的协调作用效果非常显著。 实施例1 (1)称取聚乳酸（PLA) 80份、过氧化二异丙苯（DCP)O. 1份、季戊四醇三丙烯酸酯 (PETA) 4 份、癸二酸二丁酯（DBS) 1 份、聚乙二醇（PEG) 16 份、IrganoxlOlO 0· 05 份、 Irganoxl330 0· 05 份。 (2)将称好的PLA在50°C下干燥烘干24小时；将干燥处理后的PLA，抗氧剂，及 DCP，通过高速混合机搅拌10分钟，形成混合物料； (3)将聚乙二醇放入三口烧瓶中，加热至聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高结晶性能的聚乳酸，其特征在于：由下述重量份的组分制成：聚乳酸 80份‑90份过氧化二异丙苯 0.1份‑0.5份季戊四醇三丙烯酸酯 4份‑10份抗氧剂 0.1份‑0.5份癸二酸二丁酯 1份‑5份聚乙二醇 16份‑20份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，刘凯，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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