【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体涉及一种强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法及其应用。
技术介绍
1、随着人们对自然资源和环境可持续性的日益关注，由可再生生物质(例如淀粉和糖基生物质)生产的可生物降解材料在过去二十年中引起了人们的极大兴趣。
2、聚乳酸(pla)是目前商业上最易获得和消费最多的生物基聚合物，具有完全的生物可再生性和完全的生物可降解性，且凭借其理想的生物相容性、高机械强度和刚度、易加工性、低碳排放以及具有竞争力的价格，具有极大地潜力取代石油基不可生物降解塑料(例如聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯)。它已越来越多地用于许多应用，包括(但不限于)生物医学设备、包装、纺织品、餐具和一些消费品。尽管如此，pla的工业生产和应用仍然远远落后于传统的热塑性聚合物，这主要是由于其固有的脆性，其特点是极低的缺口冲击强度(～5kj/m2)和断裂伸长率(＜5％)。
3、人们已经做出了相当大的努力来提高pla的韧性，方法是与各种柔性聚合物共混，例如聚乙烯(pe)、聚(乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)(egma)、聚氨酯(pu)、环氧化大豆油(eso)、聚(ε-己内酯)(pcl)和聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(pbat)。遗憾的是，这些柔性聚合物的引入伴随着强度和刚度的大幅降低。因此，有必要提出一种能同时实现强度和韧性平衡的聚乳酸制备工艺。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法及其应用。本专利技术中多功能嵌段共聚物在实现聚乳酸韧性提
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、本专利技术的第一方面，涉及一种强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，包括以下步骤：
4、将聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)溶解于无水氯仿中，与h2so4的甲醇溶液进行酯交换反应得到phbv低聚物中间体；
5、将所述phbv低聚物中间体作为引发剂，与右旋丙交酯、催化剂一起注入反应瓶中进行开环聚合反应；
6、开环聚合反应的产物冷却后，加入己内酯继续反应，得到的产物用无水氯仿溶解，甲醇沉淀，过滤干燥后得到多功能嵌段共聚物；
7、以重量份计，取聚乳酸80～95份、多功能嵌段共聚物5～20份溶解于无水氯仿中，充分溶解后真空干燥；
8、将所述共混物与0.02～0.1重量份抗氧剂加入挤出机挤出造粒。
9、可选地，所述聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)的数均分子量为10～50万道尔顿，纯度≥98％。
10、可选地，催化剂选自氧化锌、异丙醇铝、甲醇钙、三正丁基甲氧基锡、氯化亚锡、辛酸亚锡中的至少一种。
11、可选地，右旋丙交酯d-la与phbv的比值、右旋丙交酯d-la与催化剂的比值，分别为：2～40:1、1500～2500:1，聚合时间为1～3小时，聚合温度为130～150℃。
12、可选地，己内酯ε-cl与phbv低聚物/右旋丙交酯共聚物中间体的质量比为0.3～0.7:1，反应在120～140℃下聚合1～2小时，后冷却至60～80℃，并维持2～4天。
13、可选地，phbv低聚物中间体的制备过程中，具体地，先将聚乳酸、多功能嵌段共聚物溶解于无水氯仿中，浓度为0.05～0.1g/ml，搅拌时间为10-15小时，保证充分溶解即可；再将溶液浇筑在玻璃培养皿上，室温放置1～2天，后置于60℃真空烘箱中干燥10～15小时，然后使用造粒机制成小块，随后，在60℃真空烘箱中干燥10～15小时，以确保完全去除溶剂。
14、可选地，抗氧剂为抗氧剂ca、抗氧剂168、抗氧剂dnp、抗氧剂mb中的至少一种。
15、可选地，微型挤出机的挤出温度为180～220℃，螺杆转速为10～50rpm。
16、可选地，造粒后的物料还可以通过注塑成型，获得最终产品。所采用微型注塑机的炉腔温度设置为190～240℃，模具温度为30～70℃，注射压力和时间为700～900bar、10～15秒，保压压力和时间为400～450bar、5～15秒。
17、本专利技术的第二方面，涉及通过上述制备方法制得的聚乳酸共混物。
18、本专利技术的第三方面，涉及上述聚乳酸共混物在制备产品结构件、外壳或包装中的应用。
19、本专利技术的有益效果：
20、本专利技术提供的共聚物不仅由phbv-pdla硬段组成，还由pcl软段组成，phbv-pdla硬段充当pcl软段基质的物理交联剂，因此，该共聚物既能增强聚乳酸的韧性，又能保持聚乳酸的强度和生物可降解性。此共聚物与聚乳酸的共混物具有出色的生物相容性，可在制备产品结构件、外壳或包装等领域广泛应用。
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1.一种强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，其特征在于，所述聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)的数均分子量为10～50万道尔顿，纯度≥98％。
3.根据权利要求1所述的强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，其特征在于，所述催化剂选自氧化锌、异丙醇铝、甲醇钙、三正丁基甲氧基锡、氯化亚锡、辛酸亚锡中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂CA、抗氧剂168、抗氧剂DNP、抗氧剂MB中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，其特征在于，所述挤出机的挤出温度为180～220℃，螺杆转速为10～50rpm。
6.根据权利要求1所述的强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，其特征在于，所述己内酯与开环聚合反应的产物的质量比为0.3～0.7:1。
7.根据权利要求1所述的强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，其特征在于，所述右旋丙交酯与聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟
8.根据权利要求1所述的强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，其特征在于，挤出机挤出造粒后，通过注塑成型。
9.通过权利要求1～8任一所述制备方法制得的聚乳酸共混物。
10.权利要求9所述聚乳酸共混物在制备产品结构件、外壳或包装中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，其特征在于，所述聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)的数均分子量为10～50万道尔顿，纯度≥98％。
3.根据权利要求1所述的强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，其特征在于，所述催化剂选自氧化锌、异丙醇铝、甲醇钙、三正丁基甲氧基锡、氯化亚锡、辛酸亚锡中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂ca、抗氧剂168、抗氧剂dnp、抗氧剂mb中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的强韧平衡聚乳酸共混物的制备方法，其特征在于，所述挤出机的挤出温度为18...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鑫，杨涛，郭雪晴，余莉花，李荣群，
申请(专利权)人：普立思生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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