一种生物可降解增韧耐高温吸管料及其制备方法技术

本申请公开了一种生物可降解增韧耐高温吸管料及其制备方法，涉及生物可降解材料技术领域。一种生物可降解增韧耐高温吸管料，按重量份计，包括以下组分：聚乳酸50份

【技术实现步骤摘要】
一种生物可降解增韧耐高温吸管料及其制备方法


[0001]本申请涉及生物可降解材料
，特别涉及一种生物可降解增韧耐高温吸管料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，生物可降解吸管中以聚乳酸(PLA)为主，PLA是一种纯天然的生物基材料，是由富含淀粉的作物经过发酵、提纯、聚合等步骤得到的高分子材料。PLA材料具有硬度高，易加工，良好的生物相容性等优点。但PLA的玻璃化转变温度较低，结晶度不高，在50℃～60℃时软化，韧性较差，无法满足一定环境中的耐温需求；同时PLA制品性能偏脆，在低温时容易脆裂，同样不利于PLA吸管的推广应用。
[0003]现有技术中常通过降低PLA的玻璃化转变温度或是添加增韧剂来实现PLA的增韧，但降低PLA的玻璃化转变温度进行增塑，会使PLA内部结构变化导致结晶性能较差，而增韧剂的加入会导致其相容体系较差。因此，本申请提出一种生物可降解增韧耐高温吸管料以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的是提供一种生物可降解增韧耐高温吸管料及其制备方法，旨在解决生物可降解吸管的耐高温性和韧性较差的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本申请提出了一种生物可降解增韧耐高温吸管料，按重量份计，包括以下组分：聚乳酸50份
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70份、增韧树脂10份
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20份、PCLLA
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PU聚合物3份
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8份、填充剂10份
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20份、相容剂3份
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8份、成核剂0.5份
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1.2份、抗氧剂0.1份
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0.5份、偶联剂0.3份
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0.6份、芥酸酰胺0.2份
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0.5份。
[0006]可选地，所述PCLLA
‑
PU聚合物的制备方法，包括以下步骤：
[0007]通过BDO引发剂在L型聚乳酸上引入羟基，得到L
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PLA
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OH；
[0008]在聚(ε
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己内酯)二醇中引入聚氨酯弹性体PUE，得到PCL
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PU；
[0009]将所述L
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PLA
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OH与所述PCL
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PU混合并以六甲撑二异氰酸酯和聚丙烷醇作为引发剂，通过嵌段反应，得到PCLLA
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PU聚合物。
[0010]可选地，所述增韧树脂包括聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚羟基脂肪酸酯以及聚甲基乙撑碳酸酯中的一种或多种。
[0011]可选地，所述填充剂包括滑石粉、硫酸镁晶须、高岭土以及沉淀硫酸钡中的一种或多种。
[0012]可选地，所述相容剂包括MA
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g
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PLA、GMA
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PLA以及MA
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g
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PCL中的一种或多种。
[0013]可选地，所述成核剂包括酰胺类成核剂、酰肼类成核剂以及无机成核剂中的一种或多种。
[0014]可选地，所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂以及环氧树脂偶联剂中的一种或多种。
[0015]本申请还提出了一种生物可降解增韧耐高温吸管料的制备方法，包括以下步骤：
[0016]将聚乳酸、增韧树脂、PCLLA
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PU聚合物和相容剂混匀，得到混合物；
[0017]再将填充剂和偶联剂搅拌混匀，得到粉体一；
[0018]再将成核剂、抗氧剂和芥酸酰胺混匀，得到粉体二；
[0019]将所述混合物投入第一计量称、所述粉体一投入第二计量称、所述粉体二投入第三计量称计量称重，分别调节所述第一计量称、所述第二计量称和所述第三计量称比例并进行挤出造粒，得到成品吸管料粒子。
[0020]可选地，所述将填充剂和偶联剂搅拌混匀的步骤中，搅拌速度为1400r/min
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1600r/min，搅拌时间为20min
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40min。
[0021]可选地，所述进行挤出造粒的步骤，包括：
[0022]通过双螺杆挤出机进行挤出造粒；
[0023]其中，所述双螺杆挤出机的挤出温度设定为：一区：100℃，二区：165℃，三区：165℃，四区：165℃，五区：165℃，；六区：155℃，七区：155℃，八区：155℃，九区：150℃，十区：150℃，十一区：155℃，十二区：155℃，机头：170℃。
[0024]本申请的生物可降解增韧耐高温吸管料以聚乳酸、增韧树脂、PCLLA
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PU聚合物、填充剂、相容剂、成核剂、抗氧剂、偶联剂和芥酸酰胺为原料，PCLLA
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PU聚合物具有较好的增韧效果，对PLA进行增韧，可提高PLA在低温时的抗冲强度，明显改善PLA在结晶后的脆性，且保留了PLA结晶后的性能，相容剂可提高PCLLA
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PU聚合物与PLA的相容性，而增韧树脂也具有增韧性，可与PCLLA
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PU聚合物复合增韧来进一步提高PLA材料的韧性，再通过填充剂和成核剂来促进吸管料的结晶和耐热性能，成核剂在体系中起到异相成核作用，能够提高结晶速率，并在结晶过程中细化晶体尺寸，提高吸管料的耐热性能，抗氧剂可对PLA起保护作用，防止PLA的热氧化降解，偶联剂可促进填充剂与PLA的偶联，芥酸酰胺具有良好的热稳定性，且能够促进各组分的均匀分散，使得最终制得的生物可降解吸管料结晶性能较好，结晶后耐温性优良，可明显改善生物可降解吸管的低温脆性问题，相比于普通生物降解吸管中通过降低PLA的玻璃化转化温度或是加入其他增韧剂进行增韧，本申请的生物可降解吸管料不仅能够保留PLA在结晶时的性能，且能够实现对PLA的增韧而不改变PLA的内部结构，使吸管料各方面性能优良。
具体实施方式
[0025]下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]由于PLA的玻璃化转变温度较低，结晶度不高，在50℃～60℃时软化，韧性较差，无法满足一定环境中的耐温需求；同时PLA制品性能偏脆，在低温时容易脆裂，同样不利于PLA吸管的推广应用。现有技术中常通过降低PLA的玻璃化转变温度或是添加增韧剂来实现PLA的增韧，但降低PLA的玻璃化转变温度进行增塑，会使PLA内部结构变化导致结晶性能较差，而增韧剂的加入会导致其相容体系较差。
[0027]针对上述现有技术中对PLA增韧所存在的技术问题，本申请的实施例提供了一种
生物可降解增韧耐高温吸管料，按重量份计，包括以下组分：聚乳酸50份
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70份、增韧树脂10份
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20份、PCLLA
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PU聚合物3份
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物可降解增韧耐高温吸管料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：聚乳酸50份
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70份、增韧树脂10份
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20份、PCLLA
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PU聚合物3份
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8份、填充剂10份
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20份、相容剂3份
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8份、成核剂0.5份
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1.2份、抗氧剂0.1份
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0.5份、偶联剂0.3份
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0.6份、芥酸酰胺0.2份
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0.5份。2.根据权利要求1所述的生物可降解增韧耐高温吸管料，其特征在于，所述PCLLA
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PU聚合物的制备方法，包括以下步骤：通过BDO引发剂在L型聚乳酸上引入羟基，得到L
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PLA
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OH；在聚(ε
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己内酯)二醇中引入聚氨酯弹性体PUE，得到PCL
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PU；将所述L
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PLA
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OH与所述PCL
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PU混合并以六甲撑二异氰酸酯和聚丙烷醇作为引发剂，通过嵌段反应，得到PCLLA
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PU聚合物。3.根据权利要求1所述的生物可降解增韧耐高温吸管料，其特征在于，所述增韧树脂包括聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚羟基脂肪酸酯以及聚甲基乙撑碳酸酯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的生物可降解增韧耐高温吸管料，其特征在于，所述填充剂包括滑石粉、硫酸镁晶须、高岭土以及沉淀硫酸钡中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的生物可降解增韧耐高温吸管料，其特征在于，所述相容剂包...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庭钢，王斌，刘勇，何海博，
申请(专利权)人：中广核拓普四川新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：