一种聚乳酸树脂制造技术

本发明专利技术提供了一种聚乳酸树脂，其由第一乳酸类聚合物、第二乳酸类聚合物和扩链剂熔融共混制得；所述第一乳酸类聚合物为第一脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物；所述第二乳酸类聚合物为聚乳酸和第二脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物中的至少一种；所述扩链剂具有特定的结构。本发明专利技术提供的聚乳酸树脂中包含脂肪族-芳香族共聚酯链段，增强了聚乳酸树脂的柔韧性。另外，本发明专利技术提供的聚乳酸树脂的熔点较高。实验结果表明：本发明专利技术提供的聚乳酸树脂的断裂伸长率高达510％；聚乳酸树脂的熔点在200℃以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种聚乳酸树脂。
技术介绍
随着环境污染的加剧，人们对于高分子材料的使用提出了较高的要求，在满足材料使用性能的同时，要求高分子材料对环境无污染。聚乳酸(PLA)是基于生物质资源且可降解的绿色高分子材料，无毒、无刺激性，具有良好的生物相容性、生物可吸收性等优点，但聚乳酸中含有大量的酯键，亲水性差，降低了聚乳酸与其它物质的生物相容性，聚乳酸本身为线型聚合物，熔体强度低，且脆性高，抗冲击性差，限制其广泛使用。针对聚乳酸的上述缺点,近年来许多科研工作者对聚乳酸的改性进行了大量研究。近年来，通过将聚左旋乳酸(PLLA)和聚右旋乳酸(PDLA)形成立体复合物，其熔点可高达230℃，解决了聚乳酸树脂的耐热性问题，但是聚乳酸树脂的柔韧性却没有明显的改善，仍然限制了聚乳酸的应用。再如：专利CN101970527A公开了一种聚乳酸立体复合物的制备方法，首先制备PLLA和PDLA的低聚物，混合形成立体复合物，然后通过异氰酸酯将PLLA和PDLA的低聚物连接形成高分子量嵌段共聚物，该方法提供了有效制备PLA立体了复合物的方法，可以避免高的加工温度，但异氰酸酯价格高，毒性大，活性高，反应时不易控制，且易与水反应，不利于贮存，同时制备的聚乳酸立体复合物的柔韧性也不好；专利CN101522755A也提供了一种立体复合物晶体生长的聚乳酸的制备方法，具体为首先将包含相同手性的乳酸单元的第一丙>交酯开环聚合物得到第一聚乳酸，并在减压下自熔融状态的第一聚乳酸中去除丙交酯，得到纯化的聚乳酸，然后再将手性不同于第一丙交酯的第二丙交酯开环聚合得到第二聚乳酸，在减压下自熔融状态的第二聚乳酸中去除丙交酯，得到纯化的第二聚乳酸；该方法可提供高熔点和高分子量，即使反复熔融和结晶化，立体复合物晶体也生长的聚乳酸的制备方法，但制备的聚乳酸立体复合物柔韧性仍然较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种聚乳酸树脂，本专利技术提供的聚乳酸树脂具有较高的柔韧性。本专利技术提供了一种聚乳酸树脂，由第一乳酸类聚合物、第二乳酸类聚合物和扩链剂熔融共混制得；所述第一乳酸类聚合物为第一脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物；所述第二乳酸类聚合物为聚乳酸和第二脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物中的至少一种；所述扩链剂具有式I所示结构：式I中，2≤a≤80，3≤b≤200，6≤x≤200，0＜y≤200；所述B为式101～式106中的任意一种：式101中，1≤n1≤10；式102中，1≤n2≤10；所述E为式201～式203中的任意一种：所述D为式301～式303中的任意一种：所述D1和D2独立选自-CdH2d+1或-C2fH4f+1Of，其中，1≤d≤4，1≤f≤20。优选地，所述第一脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物中的脂肪族-芳香族共聚酯链段与聚乳酸链段的质量比为(5～95):(95～5)。优选地，所述第一脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物具有式II、式III、式IV或式V所示结构：式II中，0＜p1≤1600，0＜q1≤1600，20≤p1+q1≤1600，5≤m1≤300，5≤n1≤300，10≤m1+n1≤300，R1和M1独立地选自烷基；A1为芳香基；式III中，0＜q2≤1600，5≤m2≤300，5≤n2≤300，10≤m2+n2≤300，R2和M2独立地选自烷基；A2为芳香基；式IV中，0＜p3≤1600，0＜q3≤1600，20≤p3+q3≤1600，5≤m3≤300，5≤n3≤300，10≤m3+n3≤300，R3和M3独立地选自烷基；A3为芳香基；式V中，0＜p4≤1600，5≤m4≤300，5≤n4≤300，10≤m4+n4≤300；R4和M4独立地选自烷基；A4为芳香基。优选地，所述聚乳酸包括D-聚乳酸和L-聚乳酸中的一种或两种。优选地，所述第一乳酸类聚合物、第二乳酸类聚合物和扩链剂的质量比为(5～95):(95～5):(0.1～10)。优选地，所述第一脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：将脂肪族二元羧酸类化合物、二元醇类化合物和芳香族二元羧酸类化合物进行酯化反应和缩聚反应，得到脂肪族-芳香族共聚酯；将所述脂肪族-芳香族共聚酯和丙交酯进行聚合反应，得到第一脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物。优选地，所述脂肪族二元羧酸类化合物和芳香族二元羧酸类化合物的总物质的量与所述二元醇类化合物的物质的量比为1:1～1:2；所述芳香族二元羧酸类化合物和脂肪族二元羧酸类化合物的摩尔比为10:90～90:10。优选地，所述酯化反应的温度为130℃～230℃；所述酯化反应的时间为1h～10h。优选地，所述缩聚反应的温度为210℃～290℃；所述缩聚反应的时间为0.5h～48h；所述缩聚反应的压力为10Pa～2000Pa。优选地，所述熔融共混的温度为180℃～250℃；所述熔融共混的时间为3min～30min。本专利技术提供了一种聚乳酸树脂，其由第一乳酸类聚合物、第二乳酸类聚合物和扩链剂熔融共混制得；所述第一乳酸类聚合物为第一脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物；所述第二乳酸类聚合物为聚乳酸和第二脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物中的至少一种；所述扩链剂具有式I所示结构。本专利技术提供的聚乳酸树脂中包含脂肪族-芳香族共聚酯链段，增强了聚乳酸树脂的柔韧性。另外，本专利技术提供的聚乳酸树脂具有较高的熔点。实验结果表明：本专利技术提供的聚乳酸树脂的断裂伸长率高达510％；聚乳酸树脂的熔点在200℃以上。附图说明图1为聚乳酸和本专利技术实施例1得到的聚乳酸树脂的应力-应变曲线图；图2为聚乳酸和本专利技术实施例2得到的聚乳酸树脂的DSC曲线图；图3为聚乳酸和本专利技术实施例3得到的聚乳酸树脂的复数黏度曲线图。具体实施方式本专利技术提供了一种聚乳酸树脂，由第一乳酸类聚合物、第二乳酸类聚合物和扩链剂熔融共混制得；所述第一乳酸类聚合物为第一脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物；所述第二乳酸类聚合物为聚乳酸和脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物中的至少一种；所述扩链剂具有式I所示结构：式I中，2≤a≤80，3≤b≤200，6≤x≤200，0＜y≤200；所述B为式101～式106中的任意一种：式101中，1≤n1≤10；式102本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乳酸树脂，由第一乳酸类聚合物、第二乳酸类聚合物和扩链剂熔融共混制得；所述第一乳酸类聚合物为第一脂肪族‑芳香族共聚酯‑聚乳酸嵌段共聚物；所述第二乳酸类聚合物为聚乳酸和第二脂肪族‑芳香族共聚酯‑聚乳酸嵌段共聚物中的至少一种；所述扩链剂具有式I所示结构：式I中，2≤a≤80，3≤b≤200，6≤x≤200，0＜y≤200；所述B为式101～式106中的任意一种：式101中，1≤n1≤10；式102中，1≤n2≤10；所述E为式201～式203中的任意一种：所述D为式301～式303中的任意一种：所述D1和D2独立选自‑CdH2d+1或‑C2fH4f+1Of，其中，1≤d≤4，1≤f≤20。

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸树脂，由第一乳酸类聚合物、第二乳酸类聚合物和扩链剂
熔融共混制得；
所述第一乳酸类聚合物为第一脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物；
所述第二乳酸类聚合物为聚乳酸和第二脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌
段共聚物中的至少一种；
所述扩链剂具有式I所示结构：
式I中，2≤a≤80，3≤b≤200，6≤x≤200，0＜y≤200；
所述B为式101～式106中的任意一种：
式101中，1≤n1≤10；式102中，1≤n2≤10；
所述E为式201～式203中的任意一种：
所述D为式301～式303中的任意一种：
所述D1和D2独立选自-CdH2d+1或-C2fH4f+1Of，其中，1≤d≤4，1≤f≤20。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸树脂，其特征在于，所述第一脂肪族-
芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物中的脂肪族-芳香族共聚酯链段与聚乳酸链
段的质量比为(5～95):(95～5)。
3.根据权利要求1所述的聚乳酸树脂，其特征在于，所述第一脂肪族-
芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物具有式II、式III、式IV或式V所示结构：
式II中，0＜p1≤1600，0＜q1≤1600，20≤p1+q1≤1600，
5≤m1≤300，5≤n1≤300，10≤m1+n1≤300，
R1和M1独立地选自烷基；
A1为芳香基；
式III中，0＜q2≤1600，5≤m2≤300，5≤n2≤300，10≤m2+n2≤300，
R2和M2独立地选自烷基；
A2为芳香基；
式IV中，0＜p3≤1600，0＜q3≤1600，20≤p3+q3≤1600，
5≤m3≤300，5≤n3≤300，10≤m3+n3≤300，
R3和M3独立地选自烷基；
A3为芳...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝，边新超，项盛，孙敬茹，李杲，陈学思，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22