韧性聚(乳酸)组合物制造技术

技术编号:1631466 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种韧性聚(乳酸)树脂组合物,其包含聚(乳酸)和抗冲改性剂,所述抗冲改性剂包含由单体(a)、(b)和(c)制得的乙烯共聚物,其中:(a)乙烯;(b)通式为CH↓[2]=C(R↑[1])CO↓[2]R↑[2]的一种或多种烯烃,式中R↑[1]是氢或具有2-8个碳原子的烷基,R↑[2]是具有1-8个碳原子的烷基,诸如甲基、乙基或丁基;(c)通式为CH↓[2]=C(R↑[3])CO↓[2]R↑[4]的一种或多种烯烃,式中R↑[3]是氢或具有1-6个碳原子的烷基,诸如甲基,R↑[4]是缩水甘油基。乙烯共聚物还可由一氧化碳单体制得。该组合物可还包含一种或多种乙烯/丙烯酸酯和/或乙烯/乙烯基酯聚合物、离聚物和阳离子接枝剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用包含缩水甘油基的无规乙烯共聚物增韧的热塑性聚(乳酸)组合物。该组合物可还包含乙烯/丙烯酸酯聚合物、离聚物和/或接枝催化剂中的一种或多种。
技术介绍
聚(乳酸)(即PLA)可由不同于石油的天然存在的资源由生物衍生得到,并且是可生物降解的。但是,物理上的缺陷如脆性和慢结晶速度会阻碍PLA容易注塑成对于许多应用具有可接受的韧性的制件。本专利技术期望得到一种用于聚(乳酸)的增韧剂,该增韧剂可以使聚(乳酸)组合物容易熔融加工成各种具有可接受韧性的制件。日本专利申请公报H9-316310揭示了一种包含PLA和改性的烯烃化合物的聚(乳酸)树脂组合物。这些改性的烯烃化合物的例子是用聚苯乙烯接枝的乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、聚(二甲基甲基丙烯酸酯)等,以及用马来酸酐和马来酰亚胺接枝的乙烯和α-烯烃的共聚物。
技术实现思路
简而言之,依据本专利技术的一个方面,提供一种聚(乳酸)组合物,其包含(i)约60至97重量%的聚(乳酸),和(ii)约3至40重量%的抗冲改性剂,其包含(a)、(b)和(c)共聚得到的乙烯共聚物,其中(a)为约20至95重量%的乙烯;(b)为约3至70重量%的通式为CH2=C(R1)CO2R2的一种或多种烯烃,式中R1是氢或具有1-8个碳原子的烷基,R2是具有1-8个碳原子的烷基; (c)为约0.5至25重量%的通式为CH2=C(R3)CO2R4的一种或多种烯烃,式中R3是氢或具有1-6个碳原子的烷基,R4是缩水甘油基,其中,聚(乳酸)和抗冲改性剂的重量百分数以聚(乳酸)和抗冲改性剂的总重量为基准计。根据本专利技术的另一个方面,提供向上述共聚物组分(a)-(c)中加入单体,其中乙烯共聚物还通过共聚(d)0至约20重量%的一氧化碳而得到。专利技术的详细说明本专利技术是一种包含聚(乳酸)和抗冲改性剂的韧性热塑性组合物。所述抗冲改性剂将包含无规乙烯共聚物和任选的其它增韧剂。本专利技术中所用的术语“聚(乳酸)”(“PLA”)指含有至少50摩尔%来自乳酸或其衍生物的重复单元的聚(乳酸)均聚物和共聚物以及它们的混合物,其数均分子量为3000-1000000,或优选为10000-700000,或更优选为20000-600000。较佳地,用在本专利技术中的聚(乳酸)将含有至少70摩尔%来自乳酸或其衍生物(例如,由乳酸或其衍生物制成)的重复单元。用在本专利技术中的聚(乳酸)均聚物和共聚物可来自d-乳酸、1-乳酸或它们的混合物。可以使用两种或多种聚(乳酸)聚合物的混合物。聚(乳酸)通常由称为“丙交酯”的乳酸的二聚环酯发生催化开环聚合而制得。结果,聚(乳酸)也称为“聚丙交酯”。聚(乳酸)也可以通过活生物体如细菌制得,或者从植物中分离得到,这些植物包括玉米、甘薯等。由此类活生物体制得的聚(乳酸)可具有比那些合成制得的聚(乳酸)更高的分子量。乳酸的共聚物通常通过丙交酯或另一乳酸衍生物与一种或多种环酯和/或二聚环酯发生催化共聚反应来制备。典型的共聚单体是乙交酯(1,4-二烷-2,5-二酮)、乙醇酸的二聚环酯;α,α-二甲基-β-丙内酯、2,2-二甲基-3-羟基丙酸的环酯;β-丁内酯、3-羟基丁酸的环酯、δ-戊内酯、5-羟基戊酸的环酯;ε-己内酯、6-羟基己酸的环酯,以及其甲基取代衍生物如2-甲基-6-羟基己酸、3-甲基-6-羟基己酸、4-甲基-6-羟基己酸、3,3,5-三甲基-6-羟基己酸等的内酯、12-羟基十二烷酸的环酯、和2-对-二烷酮、2-(2-羟基乙基)乙醇酸的环酯。也可以使用脂族和芳族二酸和二醇单体,诸如丁二酸、己二酸和对苯二甲酸以及乙二醇、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇。共聚物也可以通过活生物体制得,或者如上所述从植物中分离得到。以所用的PLA和抗冲改性剂的总量为基准计,PLA优选包含约60至97重量%、或者更优选约70至95重量%、或者更加优选约80至90重量%的本专利技术的组合物。文中所用的术语“乙烯共聚物”指来自乙烯和至少两种其它单体(例如,由它们制得)的聚合物。用在本专利技术中的乙烯共聚物抗冲改性剂是至少一种通过以下单体聚合制得的无规聚合物(a)乙烯;(b)通式为CH2=C(R1)CO2R2的一种或多种烯烃,式中R1是氢或具有1-8个碳原子的烷基,R2是具有1-8个碳原子的烷基,诸如甲基、乙基或丁基;(c)通式为CH2=C(R3)CO2R4的一种或多种烯烃,式中R3是氢或具有1-6个碳原子的烷基,诸如甲基,R4是缩水甘油基。优选的单体(b)是丙烯酸丁酯。可以使用丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸仲丁酯中的一种或多种。一种优选的乙烯共聚物来自乙烯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯,称为EBAGMA。来自单体(a)的重复单元构成乙烯共聚物总重量的约20至95重量%、或者优选约20至90重量%、或者更优选约40至90重量%、或者最优选约50至80重量%。来自单体(b)的重复单元优选构成乙烯共聚物总重量的约3至70重量%、或者更优选约3至40重量%、或者更加优选约15至35重量%、或者还更优选约20至35重量%。来自单体(c)的重复单元优选构成乙烯共聚物总重量的约0.5至25重量%、或者更优选约2至20重量%、或者更加优选约3至17重量%。来自上述单体(a)-(c)的乙烯共聚物还可由(d)一氧化碳(CO)单体得到。此时,来自一氧化碳的重复单元优选最多构成乙烯共聚物总重量的约20重量%、或者更优选约3至15重量%。用在本专利技术的组合物中的乙烯共聚物是无规共聚物,该无规共聚物可通过前述单体在自由基聚合引发剂存在下、在升高的温度和升高的压力下直接聚合来制备,升高的温度优选约为100至270℃,更优选约为130至230℃,升高的压力优选为至少70MPa,更优选约为140至350MPa。乙烯共聚物还可使用管式工艺、高压釜或它们的组合、或其它合适的方法来制备。乙烯共聚物的重复单元组成在整个聚合物链上可能不是完全均一的,因为聚合过程中存在的不完全混合,或者在聚合过程中单体浓度的不同。在聚合后,乙烯共聚物不进行接枝或其它改性处理。用在本专利技术中的抗冲改性剂可还包含一种或多种乙烯与如丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯之类的丙烯酸酯或如乙酸乙烯酯之类的乙烯酯的共聚物。当使用该组分时,以抗冲改性剂的总重量为基准计,乙烯与丙烯酸酯或乙酸乙烯酯的共聚物的含量优选约为1至50重量%、或者更优选约为5至40重量%、或者还更优选约为10至30重量%。用在本专利技术中的抗冲改性剂可还包含至少一种任选的离聚物增韧剂。离聚物指已用二价金属阳离子如锌、锰、镁、镉、锡(II)、钴(II)、锑(II)、或钠、或锂等进行中和或部分中和的含有羧基的聚合物。美国专利3264272和4187358中描述了离聚物的例子。合适的含羧基聚合物的例子包括,但不限于,乙烯/丙烯酸共聚物和乙烯/甲基丙烯酸共聚物。含羧基聚合物也可以来自一种或多种其它单体,例如,但不限于,丙烯酸丁酯。锌(II)盐是优选的中和剂。离聚物可以Surlyn商标从特拉华州,Wilmington的E.I.duPont de Nemours and Co.购得。当使用离聚物时,以抗冲改性剂的总重量为基准计,离聚物的含量优选约为1至75重量%,或者更优选约为5至60重量%,或者更加优选约为10至50重量%。本专利技术的组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚(乳酸)组合物,其包含:(i)约60至97重量%的聚(乳酸),和(ii)约3至40重量%的抗冲改性剂,其包含(a)、(b)和(c)共聚得到的乙烯共聚物,其中:(a)为约20至95重量%的乙烯;(b)为约 3至70重量%的通式为CH↓[2]=C(R↑[1])CO↓[2]R↑[2]的一种或多种烯烃,式中R↑[1]是氢或具有1-8个碳原子的烷基,R↑[2]是具有1-8个碳原子的烷基;(c)为约0.5至25重量%的通式为CH↓[2]=C(R ↑[3])CO↓[2]R↑[4]的一种或多种烯烃,式中R↑[3]是氢或具有1-6个碳原子的烷基,R↑[4]是缩水甘油基,其中,聚(乳酸)和抗冲改性剂的重量百分数以聚(乳酸)和抗冲改性剂的总重量为基准计。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:EA弗莱克斯曼
申请(专利权)人:EI内穆尔杜邦公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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