[发明专利]聚乳酸的重结晶方法和该方法获得的聚乳酸

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乳酸及其制备方法，具体涉及聚乳酸的重结晶方法。

背景技术

PLA是一种可生物降解的热塑性脂肪族聚酯，由乳酸缩聚或丙交酯开环聚合得到根据立体构型的不同，PLA可以分为聚左旋乳酸(PLLA)、聚右旋乳酸(PDLA)和聚消旋乳酸(PDLLA)三种。

其中，常用易得的是PLLA和PDLLA。PLLA是半结晶性的，Tg为50-60℃，Tm为170-180℃，是相当硬的材料。PLLA和PDLA的外消旋体是结晶性的，Tm约230℃，相反PDLLA是无定形的透明的材料，Tg在50-60℃。PLA属合成直链脂肪族聚酯，在医用领域被认为是最重要的可降解高分子。由于制备工艺、成本限制，在降解塑料领域的研究起步较晚，但越来越受到重视。90年代至今，国际市场相继出现多种牌号的PLA树脂。对于其市场前景，生产商Cargill Dow公司的总裁认为聚乳酸树脂代替现有的降解材料已成为必然，并具有与烯烃类聚合物竞争的能力。

PLA能采用通用的方法，如挤出、模塑、浇注成型、熔融纺、溶液纺、吹塑等进行加工，但现阶段PLA的应用仍然受到限制，其中最大的障碍为其成本高，乳酸价格及其聚合工艺决定了PLA的成本较高。因此聚乳酸的回收再利用就是一种降低成本，扩大其市场的有利手段。

PLA是吸湿性热塑性塑料，新的PLA在第一次加工以及后来的使用过程中已吸收了不同程度的水份，这些水份即使是很少量都会导致熔融PLA的水解，从而降低其分子量和机械性能，所以PLA必须在熔融加工前彻底干燥对于一次加工以后的聚乳酸边角料和废品，通常根据降解以后情况进行直接回用或再造粒回用，由于聚乳酸经过一次加工后结晶度很低，其玻璃化温度很低，使回收后的PLA不再具有可利用性，因此，开发研究一种经过一次加工后的聚乳酸的重结晶方法，以使PLA能够具有再利用的可能，是有关部门所十分重视的课题

发明内容

本发明的目的是提供一种聚乳酸的重结晶方法和该方法获得的聚乳酸，以克服现有技术存在的缺陷，满足有关部门的需要。

本发明的方法，包括如下步骤：

将回收的水份含量为30～400ppm的聚乳酸，依次采用不同的温度进行保温重结晶，获得重结晶后的聚乳酸；

所说的回收的聚乳酸，指的是一次加工以后的聚乳酸边角料和废品；

术语“一次加工”指的是采购的聚乳酸商品原料直接进行挤出、注射、浇注和纺丝等加工过程；

优选的，将水份含量为30～400ppm的聚乳酸，在20～140℃，按照2～8个递升的温度梯度，进行5～100分钟重结晶处理；

优选的，将水份含量为30～400ppm的聚乳酸，在30～110℃，按照2～4个递升的温度梯度，每阶段分别保持？～30分钟进行重结晶处理；

较优选的，将水份含量为30～400ppm的聚乳酸，按照如下的温度梯度和保温时间进行重结晶：

30～50℃    20～40分钟；

40～60℃     20～40分钟；

90～110℃    20～40分钟；

采用上述方法获得的聚乳酸，通过差热扫描热量仪(DSC)测定，聚乳酸结晶熔融峰的熔融焓ΔHm为10～30J/g，聚乳酸熔点(Tm)为140℃～180℃，聚乳酸玻璃化温度(Tg)为40～70℃。

通过上述的重结晶方法，使回收造粒的聚乳酸粒料具备一定的结晶度，最终适用不同二次加工的要求。

本发明应用了分阶段结晶的方法处理回收PLA，得到的产品经过DSC测试，所得的熔融焓ΔHm、玻璃化转变温度Tg和熔点Tm等数据表明，结晶后的PLA可进行再次加工生产，对于厂家降低生产成本，扩大PLA的使用范围有很大意义。

本发明操作简单，不需要另外进行后处理，所需时间较短，时间成本低，所得的再结晶聚乳酸性能经测试后合格，可以进行再加工。

具体实施方式

下面给出实施例是对本发明进一步的说明有必要在此指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，如果该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明保护范围。

具体实施方式

实施例1

将回收后聚乳酸干燥后，测得水份含量为380ppm，将所得聚乳酸在40℃下保持30min，升温至60℃保持30min，再升温至100℃保持30min，得到产品。

实施例2：