一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法

一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法，該方法包括以下步驟：將植物油，除去原料中的水分；然后按比例加入多元酸/酸酐及成核劑，在N2氛圍中加熱升溫到140-160℃，反應(yīng)2-8h；接著加入一定量經(jīng)除水后的乳酸或丙交酯，繼續(xù)在N2氛圍中于140-160℃下反應(yīng)1-2h后，加熱升溫到170-190℃下反應(yīng)2-10小時(shí)，再將體系抽真空；制備得到植物基環(huán)保改性劑聚合物與聚乳酸于同向雙螺桿擠出機(jī)中擠出，共混、拉條、水冷切粒，干燥處理得到改性聚乳酸粒料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明無(wú)毒無(wú)害、可完全生物降解、對(duì)環(huán)境及人體健康無(wú)害，相容性好；另外，采用該改性劑改性的聚乳酸具有較好的耐熱性能。
【專利說(shuō)明】一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】的材料及方法，具體是一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，高分子材料的使用已經(jīng)滲透到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，給我們的生活帶來(lái)了極大的便利。然而，常用高分子材料大部分以石油為原料，使用后丟棄到環(huán)境中難以生物降解，因而導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，如“白色污染”。伴隨著石油資源的日益短缺及人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的高度關(guān)注和生活質(zhì)量要求的提高，開(kāi)發(fā)完全可生物降解性高分子材料已成為現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。
[0003]聚乳酸(polylactic acid, PLA)是由玉米、馬鈴薯等可再生植物資源提取的淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖，葡萄糖經(jīng)發(fā)酵后成為乳酸，再由乳酸經(jīng)一步法或兩步法聚合成聚乳酸。PLA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg大約為55°C，熔點(diǎn)Tm大約為180°C，有著良好的生物相容性，且能夠完全生物降解，降解后的最終產(chǎn)物為二氧化碳(CO2)和水，因而，無(wú)毒，使用后不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是一種綠色塑料。同時(shí)，PLA的拉伸強(qiáng)度、壓縮模量高、透明性好；成型加工方便，能夠像PP、PS和PET等合成高分子一樣在通用的加工設(shè)備上進(jìn)行擠出、注塑、吹瓶、熱成型等成型加工來(lái)生產(chǎn)薄膜、片材、瓶子及各種熱成型品和注塑品?？傊?，PLA不僅環(huán)境友好、應(yīng)用廣泛，從其來(lái)源上看還可以減少對(duì)不可再生資源石油的消耗，有“綠色塑料”美譽(yù)之稱，引起了人們的廣泛興趣。但是，PLA的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為質(zhì)硬而脆、抗沖擊性、親水性差，降解周期難以控制。這極大的限制了其應(yīng)用，特別是在包裝領(lǐng)域。因此，對(duì)PLA的改性成為了研究熱點(diǎn)，尤為在增韌改性方面。
[0004]目前，在提高PLA的韌性方面已做了大量的工作。如，采用常用增塑劑檸檬酸酯類，各種低分子量增塑劑像甘油、聚乳酸低聚物(OLA)、低分子量PEG與PLA共混來(lái)改善PLA的韌性。這種方法雖然操作簡(jiǎn)單，一定程度上能提高PLA的韌性。但是材料的穩(wěn)定性差，低分子物質(zhì)在材料使用和儲(chǔ)存過(guò)程中極易發(fā)生滲透，遷移現(xiàn)象，最終使材料性能下降。
[0005]經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，Kelly S.Anderson等先合成了聚乳酸-聚乙烯嵌段共聚物(PLLA-PE)，然后用該嵌段共聚物作增溶劑將線性低密度聚乙烯(LLDPE)與PLA共混增韌PLA。Peng Zhao等將PLA與PBS、PBAT等共混來(lái)增韌PLA。以上方法雖可以很好的解決小分子增塑劑滲透遷移的現(xiàn)象，但所引入的第二組分往往與PLA的相容性差，致使改性后PLA的透明性遭到嚴(yán)重破壞。同時(shí)引入的聚乙烯部分難以生物降解。
[0006]進(jìn)一步檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN1662603A公開(kāi)了一種聚乳酸類聚合物組合物、其成形品及薄膜。通過(guò)合成具有聚醚類和/或聚酯類片段的塑化劑加入到聚乳酸中，形成具有足夠柔韌性的聚乳酸類聚合物組合物。中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN100532420C公開(kāi)了一種采用超支化聚合物 改性聚乳酸的方法。該方法利用酸酐與多醇胺原位縮合聚合的到末端含有大量羥基的超支化聚合物，然后與聚乳酸共混，提高聚乳酸的韌性。美國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)US2005/0159583A1公開(kāi)了一種聚乳酸增韌改性劑及其復(fù)合物。該方法首先合成了一種A-B型嵌段共聚物，然后將該嵌段共聚物加入PLA中以達(dá)到增韌PLA的目的。并且通過(guò)改變A和B的種類及分子量大小來(lái)獲得最佳的增韌效果。以上這些方法雖然可以實(shí)現(xiàn)極少產(chǎn)生塑化劑/增韌劑的揮發(fā)、滲出、流失、以及加熱時(shí)變白和渾濁等問(wèn)題的。但是合成所需塑化劑的成本較高，容易造成最終聚乳酸類聚合物組合物成本增加，不利于增加其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法。
[0008]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0009](I)植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑的制備:
[0010]將植物油加入到縮聚反應(yīng)釜中，加熱升溫到70-90°C，并抽真空，在真空度為-0.1MPa下脫水2h，除去原料中的水分；然后按比例加入多元酸/酸酐及成核劑，在隊(duì)氛圍中加熱升溫到140-160°C，反應(yīng)2-8h ;接著加入一定量經(jīng)除水后的乳酸或丙交酯，繼續(xù)在N2氛圍中于140-160°C下反應(yīng)l_2h后，加熱升溫到170_190°C下反應(yīng)2_10小時(shí)，再將體系抽真空，在真空度為-0.1MPa下反應(yīng)l_2h，反應(yīng)結(jié)束，得到植物基環(huán)保改性劑聚合物；
[0011](2)植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑改性聚乳酸的制備:
[0012]將聚乳酸和上述步驟⑴制備的植物基環(huán)保改性劑聚合物按重量比97: 3-90: 10的比例，于高速混合機(jī)中常溫混合5min，將混合均勻的料加入到同向雙螺桿擠出機(jī)中擠出，共混、拉條、水冷切粒，干燥處理得到改性聚乳酸粒料。
[0013]步驟(1)所述的植物油為蓖麻油、環(huán)氧大豆油中的一種或一種以上。
[0014]步驟(1)所述的多元酸/酸酐為己二酸、癸二酸、十二烷基二酸、馬來(lái)酸酐中的一種或一種以上。
[0015]步驟(1)所述的成核劑為苯基磷酸鋅或滑石粉，所述的滑石粉的粒徑大于3000目。
[0016]步驟⑴所述的乳酸或丙交酯為L(zhǎng)-乳酸、D-乳酸、DL-乳酸、L-丙交酯、D-丙交酯、DL-丙交酯中的一種或一種以上。
[0017]所述的植物油、多元酸/酸酐、乳酸或丙交酯加入量按物質(zhì)的量之比為I: (1-10): (1-200)。
[0018]所述的成核劑占植物油、多元酸/酸酐、乳酸/丙交酯總重量的2-4w%。
[0019]步驟⑵所述的雙螺桿擠出機(jī)的溫度為一區(qū)130_140°C、二區(qū)140_150°C、三區(qū) 150-160°C、四區(qū) 160-170 °C、五區(qū) 170-180 °C、六區(qū) 170-180 °C、七區(qū) 180-190 °C、八區(qū)180-190°C、九區(qū) 170-180°C、十區(qū) 170_180°C、機(jī)頭 160_170°C，螺桿轉(zhuǎn)速 100_300rpm，螺桿長(zhǎng)徑比 L/D = 40-50: I。
[0020]本發(fā)明采用蓖麻油或環(huán)氧大豆油作為植物油，預(yù)處理后，首先利用植物油分子鏈上的羥基或環(huán)氧基基團(tuán) 與多元酸/酸酐中的羧基反應(yīng)，得到分子鏈上含有大量羥基基團(tuán)，同時(shí)具有很好柔韌性的支鏈狀聚合物；然后利用該共聚物上的羥基繼續(xù)與乳酸/丙交酯反應(yīng)，最終得到含有聚乳酸支鏈的支鏈狀共聚物，即為植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑。
[0021]本發(fā)明采用苯基磷酸鋅或滑石粉為成核劑，苯基磷酸鋅為有機(jī)成核劑，在高溫下能均勻分散在改性劑反應(yīng)體系中；滑石粉為極性無(wú)機(jī)成核劑，表面含有大量的羥基，這些羥基一方面可以與植物油基聚合物改性劑分子鏈上的羥基形成強(qiáng)大的氫鍵作用，另一方面滑石粉表面的羥基在高溫條件下，也會(huì)與植物油基聚合物改性劑分子鏈上帶有的聚乳酸鏈段上的羧基進(jìn)行反應(yīng)，使的滑石粉被鍵合到聚合物改性劑的分子鏈上，這兩方面的同時(shí)作用使得滑石粉在改性劑體系中達(dá)到很好的分散效果，所以，再利用體系中有均勻分散成核劑這種復(fù)合型改性劑加到聚乳酸中，成核劑便可以很方便的均勻分散到聚乳酸中而發(fā)揮優(yōu)異的成核效果。另外，整個(gè)體系在氮?dú)夥諊蟹磻?yīng)，可以防止反應(yīng)體系被空氣中的氧氣氧化，并可以利用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)過(guò)程中生成的水帶出反應(yīng)體系，從而促進(jìn)反應(yīng)向生成物方向進(jìn)行；前期在低溫下反應(yīng)是因?yàn)榉磻?yīng)初期體系中含有較多的反應(yīng)單體，溫度高會(huì)使較多的反應(yīng)單體被沸騰而被氮?dú)鈳С龇磻?yīng)體系，降低了單體的轉(zhuǎn)化率；當(dāng)反應(yīng)單體大部分轉(zhuǎn)化成低聚物后，后期再提高反應(yīng)溫度，則有利于反應(yīng)速度加快，同時(shí)更有利于脫除反應(yīng)生成的水分，最后在抽真空下反應(yīng)則是為了將體系中反應(yīng)生成的少量水分脫除干凈，并將未反應(yīng)掉的少量單體除掉，提高產(chǎn)物的純度，使得其在改性聚乳酸時(shí)盡量不破壞聚乳酸的力學(xué)性能。
[0022](請(qǐng)補(bǔ)充成核劑的作用原理，因?yàn)榕c前面哪怕專利相比，本發(fā)明改性劑就是多了一個(gè)成核劑，所以最好能補(bǔ)充寫(xiě)，該成核劑自身的特點(diǎn)以及與植物油和多元酸/酸酐的作用原理；最好能結(jié)合反應(yīng)條件說(shuō)，比如為什么要在氮?dú)鈿夥障路磻?yīng)，為什么要“隊(duì)氛圍中于140-160°C下反應(yīng)l_2h后，加熱升溫到170-190°C下反應(yīng)2_10小時(shí)”等等)
[0023]將植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑與聚乳酸熔融共混，該支鏈狀改性劑可以滲透到聚乳酸的分子鏈之間，增大聚乳酸分子鏈間的距離，使聚乳酸分子鏈容易運(yùn)動(dòng)，從而韌性增加；由于該共聚物為支鏈狀，體積較大，所以可以大大的增加聚乳酸分子鏈之間的距離，同時(shí)該支鏈狀共聚物本身也具有很好的柔順性，兩者結(jié)合作用從而賦予改性材料具有很好的韌性；另外，該支鏈狀聚合物分子鏈上還含有聚乳酸支鏈，使得該改性劑與聚乳酸有很好的相容性，防止改性劑出現(xiàn)滲 透。
[0024]另一方面，由于聚乳酸的耐熱性較差，常用的方法是直接在聚乳酸中加入成核劑，在雙螺桿機(jī)中熔融擠出共混，來(lái)得到耐熱改性聚乳酸。由于成核劑的添加量少，且成核劑的粒徑很小，微米級(jí)甚至是納米級(jí)，采用這種方法往往使得成核劑在聚乳酸中很難分散均勻，成核劑易團(tuán)聚，從而影響其對(duì)聚乳酸耐熱性的提高效果。本方法在改性劑的制備過(guò)程當(dāng)中同時(shí)添加適量的成核劑，使得成核劑均勻的分散在改性劑聚合物體系當(dāng)中，再用該改性劑加入到聚乳酸中改性聚乳酸，可以使成核劑很好的分散在聚乳酸體系中，克服了成核劑團(tuán)聚的問(wèn)題，更好的促進(jìn)聚乳酸的結(jié)晶而提高其耐熱性。
[0025]雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度最高設(shè)定在190°C，這是因?yàn)闇囟冗^(guò)高聚乳酸加工容易發(fā)生降解，從而降低聚乳酸的力學(xué)性能；而溫度過(guò)低不利于改性劑與聚乳酸發(fā)生原位聚合反應(yīng)，也不利于復(fù)合型改性劑與聚乳酸的充分混合；將擠出機(jī)的主體溫度設(shè)定在170-190°C之間，使得聚乳酸熔體在擠出機(jī)中有很好的流動(dòng)性，利于改性劑在聚乳酸中的分散和進(jìn)行原位聚合反應(yīng)，充分發(fā)揮改性劑的改性效果。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的改性聚乳酸的方法，在提高聚乳酸韌性的同時(shí)，還可以提高聚乳酸的耐熱性，加工操作方便；另外，改性劑合成原料來(lái)源于植物，改性劑無(wú)毒環(huán)保、對(duì)環(huán)境友好，改性后的聚乳酸可以用于吹膜，應(yīng)用于薄膜制品領(lǐng)域?！揪唧w實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]拉伸性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為ASTM D638，拉伸速率50mm/min。
[0029]熱變形溫度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為ASTM D648，壓力0.455MPa，注塑樣條于110°C下恒溫Imin處理。
[0030]實(shí)施例1
[0031]將蓖麻油加入到縮聚反應(yīng)釜中，在80°C真空度為-0.1MPa下脫水2h，然后按物質(zhì)量比蓖麻油:己二酸=1:1加入己二酸，同時(shí)加入成核劑苯基磷酸鋅，成核劑占總原料重量的2w%;將體系改成通N2,并加熱升溫到140°C反應(yīng)8h ;接著加入經(jīng)除水的L-乳酸，按物質(zhì)的量比蓖麻油:己二酸:L-乳酸=1: I: 1，繼續(xù)在凡氛圍中于140°C下反應(yīng)2h，然后加熱升溫到170°C反應(yīng)10h，最后抽真空，保持真空度為-0.1MPa下反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束，得到環(huán)保改性劑聚合物。
[0032]將聚乳酸和改性劑聚合物按質(zhì)量比97: 3于高混機(jī)中常溫混合5min，加入雙螺桿擠出機(jī)擠出共混，拉 條水冷切粒，干燥得到增韌耐熱改性聚乳酸料，進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。雙螺桿擠出機(jī)溫度為一區(qū)130-140°C、二區(qū)140-150°C、三區(qū)150-160°C、四區(qū)160_170°C、五區(qū) 170-180°C、六區(qū) 170-180°C、七區(qū) 180_190°C、八區(qū) 180_190°C、九區(qū) 170_180°C、十區(qū)170-180°C、機(jī)頭 160-170°C，螺桿轉(zhuǎn)速 200rpm，螺桿長(zhǎng)徑比 L/D = 40: I。
[0033]實(shí)施例2
[0034]將環(huán)氧大豆油加入到縮聚反應(yīng)釜中，在90°C真空度為-0.1MPa下脫水2h，然后按物質(zhì)量比環(huán)氧大豆油:癸二酸=I: 3加入癸二酸，同時(shí)加入成核劑滑石粉(3000目)，成核劑占總原料重量的3w%;將體系改成通N2，并加熱升溫到150°C反應(yīng)5h ;接著加入經(jīng)除水的D-乳酸，按物質(zhì)的量比環(huán)氧大豆油:癸二酸:D-乳酸=I: 3: 10，繼續(xù)在N2氛圍中于150°C下反應(yīng)2h，然后加熱升溫到180°C反應(yīng)5h，最后抽真空，保持真空度為-0.1MPa下反應(yīng)2h,反應(yīng)結(jié)束,得到環(huán)保改性劑聚合物。
[0035]將聚乳酸和改性劑聚合物按質(zhì)量比95: 5于高混機(jī)中常溫混合5min，加入雙螺桿擠出機(jī)擠出共混，拉條水冷切粒，干燥得到增韌耐熱改性聚乳酸料，進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。雙螺桿擠出機(jī)溫度為一區(qū)130-140°C、二區(qū)140-150°C、三區(qū)150-160°C、四區(qū)160_170°C、五區(qū) 170-180°C、六區(qū) 170-180°C、七區(qū) 180_190°C、八區(qū) 180_190°C、九區(qū) 170_180°C、十區(qū)170-180°C、機(jī)頭 160-170°C，螺桿轉(zhuǎn)速 lOOrpm，螺桿長(zhǎng)徑比 L/D = 44: I。
[0036]實(shí)施例3
[0037]將蓖麻油加入到縮聚反應(yīng)釜中，在70°C真空度為-0.1MPa下脫水2h，然后按物質(zhì)量比蓖麻油:十二烷基二酸=I: 10加入十二烷基二酸，同時(shí)加入成核劑滑石粉(8000目)，成核劑占總原料重量的4w% ;將體系改成通N2，并加熱升溫到160°C反應(yīng)2h;接著加入經(jīng)除水的DL-乳酸，按物質(zhì)的量比蓖麻油:十二烷基二酸:DL-乳酸=I: 10: 200，繼續(xù)在N2氛圍中于160°C下反應(yīng)lh，然后加熱升溫到190°C反應(yīng)8h，最后抽真空，保持真空度為-0.1MPa下反應(yīng)lh，反應(yīng)結(jié)束，得到環(huán)保改性劑聚合物。
[0038]將聚乳酸和改性劑聚合物按質(zhì)量比90: 10于高混機(jī)中常溫混合5min，加入雙螺桿擠出機(jī)擠出共混，拉條水冷切粒，干燥得到增韌耐熱改性聚乳酸料，進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。雙螺桿擠出機(jī)溫度為一區(qū)130-140°C、二區(qū)140-150°C、三區(qū)150-160°C、四區(qū)160_170°C、五區(qū) 170-180°C、六區(qū) 170-180°C、七區(qū) 180_190°C、八區(qū) 180_190°C、九區(qū) 170_180°C、十區(qū)170-180°C、機(jī)頭 160-170°C，螺桿轉(zhuǎn)速 300rpm，螺桿長(zhǎng)徑比 L/D = 48: I。
[0039]實(shí)施例4
[0040]將蓖麻油加入到縮聚反應(yīng)釜中，在80°C真空度為-0.1MPa下脫水2h，然后按物質(zhì)量比蓖麻:馬來(lái)酸酐=I: I加入馬來(lái)酸酐，同時(shí)加入成核劑苯基磷酸鋅，成核劑占總原料重量的3w%;將體系改成通N2，并加熱升溫到160°C反應(yīng)Ih ;接著加入經(jīng)除水的L-丙交酯，按物質(zhì)的量比蓖麻油:十二烷基二酸:L-丙交酯=I: I: 10，繼續(xù)在隊(duì)氛圍中于160°C下反應(yīng)2h，然后加熱升溫到180°C反應(yīng)2h，最后抽真空，保持真空度為-0.1MPa下反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束，得到環(huán)保改性劑聚合物。
[0041]將聚乳酸和改性劑聚合物按質(zhì)量比92: 8于高混機(jī)中常溫混合5min，加入雙螺桿擠出機(jī)擠出共混，拉條水冷切粒，干燥得到增韌耐熱改性聚乳酸料，進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。雙螺桿擠出機(jī)溫度為一區(qū)130-140°C、二區(qū)140-150°C、三區(qū)150-160°C、四區(qū)160_170°C、五區(qū) 170-180°C、六區(qū) 170-180°C、七區(qū) 180_190°C、八區(qū) 180_190°C、九區(qū) 170_180°C、十區(qū)170-180°C、機(jī)頭 160-170°C，螺桿轉(zhuǎn)速 300rpm，螺桿長(zhǎng)徑比 L/D = 48: I。
[0042]實(shí)施例5
[0043]將環(huán)氧大豆油加入到縮聚反應(yīng)釜中，在90°C真空度為-0.1MPa下脫水2h，然后按物質(zhì)量比環(huán)氧大豆油:十二烷基二酸=I: 3加入十二烷基二酸，同時(shí)加入成核劑苯基磷酸鋅，成核劑占總原料重量的3w% ;將體系改成通N2，并加熱升溫到150°C反應(yīng)5h ;接著加入經(jīng)除水的D-乳酸，按物質(zhì)的量比環(huán)氧大豆油:十二烷基二酸:D-丙交酯=1: 3: 10，繼續(xù)在N2氛圍中于150°C下反應(yīng)2h，然后加熱升溫到180°C反應(yīng)5h，最后抽真空，保持真空度為-0.1MPa下反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束，得到環(huán)保改性劑聚合物。
[0044]將聚乳酸和改性劑聚合物按質(zhì)量比95: 5于高混機(jī)中常溫混合5min，加入雙螺桿擠出機(jī)擠出共混，拉條水冷切粒，干燥得到增韌耐熱改性聚乳酸料，進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。雙螺桿擠出機(jī)溫度為一區(qū)130-140°C、二區(qū)140-150°C、三區(qū)150-160°C、四區(qū)160_170°C、五區(qū) 170-180°C、六區(qū) 170-180°C、七區(qū) 180_190°C、八區(qū) 180_190°C、九區(qū) 170_180°C、十區(qū)170-180°C、機(jī)頭 160-170°C，螺桿轉(zhuǎn)速 200rpm，螺桿長(zhǎng)徑比 L/D = 44: I。
[0045]各實(shí)施例力學(xué)性能測(cè)試如下表1所示:
[0046]表1改性聚乳酸力學(xué)性能數(shù)據(jù)表
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑的制備: 將植物油加入到縮聚反應(yīng)釜中，加熱升溫到70-90°C，并抽真空，在真空度為-0.1MPa下脫水2h，除去原料中的水分；然后按比例加入多元酸/酸酐及成核劑，在N2氛圍中加熱升溫到140-160°C，反應(yīng)2-8h ;接著加入一定量經(jīng)除水后的乳酸或丙交酯，繼續(xù)在N2氛圍中于140-160°C下反應(yīng)l_2h后，加熱升溫到170-190°C下反應(yīng)2_10小時(shí)，再將體系抽真空，在真空度為-0.1MPa下反應(yīng)l_2h，反應(yīng)結(jié)束，得到植物基環(huán)保改性劑聚合物； (2)植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑改性聚乳酸的制備: 將聚乳酸和上述步驟(1)制備的植物基環(huán)保改性劑聚合物按重量比97: 3-90: 10的比例，于高速混合機(jī)中常溫混合5min，將混合均勻的料加入到同向雙螺桿擠出機(jī)中擠出，共混、拉條、水冷切粒，干燥處理得到改性聚乳酸粒料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法，其特征在于，步驟(1)所述的植物油為蓖麻油、環(huán)氧大豆油中的一種或一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法，其特征在于，步驟(1)所述的多元酸/酸酐為己二酸、癸二酸、十二烷基二酸、馬來(lái)酸酐中的一種或一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法，其特征在于，步驟(1)所述的成核劑為苯基磷酸鋅或滑石粉，所述的滑石粉的粒徑大于3000 目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法，其特征在于，步驟(1)所述的乳酸或丙交酯為L(zhǎng)-乳酸、D-乳酸、DL-乳酸、L-丙交酯、D-丙交酯、DL-丙交酯中的一種或一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法，其特征在于，所述的植物油、多元酸/酸酐、乳酸或丙交酯加入量按物質(zhì)的量之比為I: (1-10): (1-200)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法，其特征在于，所述的成核劑占植物油、多元酸/酸酐、乳酸/丙交酯總重量的2-4w%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的一種植物基復(fù)合型環(huán)保改性劑增韌耐熱改性聚乳酸的方法，其特征在于，步驟(2)所述的雙螺桿擠出機(jī)的溫度為一區(qū)130-140°C、二區(qū)140-150°C、三區(qū) 150-160°C、四區(qū) 160-170°C、五區(qū) 170_180°C、六區(qū) 170_180°C、七區(qū) 180_190°C、八區(qū)180-190°C、九區(qū) 170-180°C、十區(qū) 170_180°C、機(jī)頭 160_170°C，螺桿轉(zhuǎn)速 100_300rpm，螺桿長(zhǎng)徑比 L/D = 40-50: I。
【文檔編號(hào)】C08L67/04GK103965600SQ201410222719
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】袁角亮, 楊斌, 王新靈 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)