[发明专利]一种光降解速度可控制的聚乳酸及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乳酸及其制备方法，具体涉及一种光降解速度可控制的聚乳酸及其制备方法。

背景技术

由于环境压力持续增大，塑料的后处理带来的问题尤其棘手。虽然可以采取填埋，燃烧和回收等方法，但是现在证明了，这几种方法均有不同程度的弊端，会带来新的环境压力。采用来源于可再生资源的聚乳酸是未来最有希望推广的可替代材料。但是聚乳酸有个缺点其光降解性差而且降解速度难以控制，限制了它的使用。

发明内容

本发明的目的在于解决了上述现有领域内的存在的问题，提供了成本低廉、制备简便的光降解速度可控制的聚乳酸及其制备方法。

为达到上述目的，本发明光降解速度可控制的聚乳酸按质量分数含90-95％的聚乳酸、1.5-3.5％的硝酸盐和2.0-8％的纳米二氧化钛或纳米二氧化钛复合硝酸钴。

本发明的制备方法如下：将聚乳酸溶解于三氯甲烷中，制成质量浓度为3-7％的聚乳酸的三氯甲烷溶液，然后向聚乳酸的三氯甲烷溶液中依次加入硝酸盐和纳米二氧化钛或纳米二氧化钛复合硝酸钴，搅拌均匀，待溶剂挥发完毕得光降解速度可控制的聚乳酸，其中聚乳酸、硝酸盐和纳米二氧化钛或纳米二氧化钛复合硝酸钴的质量比为(90-95)∶(1.5-3.5)∶(2-8)。

本发明的另一种制备方法如下：将聚乳酸、硝酸盐和纳米二氧化钛或纳 米二氧化钛复合硝酸钴按(90-95)∶(1.5-3.5)∶(2-8)的质量比混合，在150-200℃度采用混炼机混合均匀后将其粉碎，制成光降解速度可控制的聚乳酸。

所述的硝酸盐为硝酸钙、硝酸钠、硝酸铜或硝酸镁。

所述的纳米二氧化钛复合硝酸钴中纳米二氧化钛与硝酸钴的质量比为100∶(0.5-5)。

本发明在聚乳酸中加入纳米二氧化钛或纳米二氧化钛复合硝酸钴光降催化剂，有效地提高了聚乳酸的在自然光下的分解速度，达到可以控制聚乳酸降解速度的目的。

具体实施方式

实施例1：溶液制备法：将聚乳酸溶解于三氯甲烷中，制成质量浓度为5％的聚乳酸的三氯甲烷溶液，然后向聚乳酸的三氯甲烷溶液中依次加入硝酸钙和纳米二氧化钛，搅拌均匀，然后倒入培养皿，待溶剂挥发完毕得光降解速度可控制的聚乳酸，其中聚乳酸、硝酸盐和纳米二氧化钛的质量比为95∶1.5∶3.5。降解速度在24-30个月。

实施例2：溶液制备法：将聚乳酸溶解于三氯甲烷中，制成质量浓度为3％的聚乳酸的三氯甲烷溶液，然后向聚乳酸的三氯甲烷溶液中依次加入硝酸钠和纳米二氧化钛复合硝酸钴，搅拌均匀，然后倒入培养皿，待溶剂挥发完毕得光降解速度可控制的聚乳酸，其中聚乳酸、硝酸盐和纳米二氧化钛复合硝酸钴的质量比为90∶3.5∶6.5，其中纳米二氧化钛与硝酸钴的质量比为100∶0.5。降解速度在24-30个月。

实施例3：溶液制备法：将聚乳酸溶解于三氯甲烷中，制成质量浓度为7％ 的聚乳酸的三氯甲烷溶液，然后向聚乳酸的三氯甲烷溶液中依次加入硝酸铜和纳米二氧化钛，搅拌均匀，然后倒入培养皿，待溶剂挥发完毕得光降解速度可控制的聚乳酸，其中聚乳酸、硝酸盐和纳米二氧化钛的质量比为95∶2∶3。降解速度在24-30个月。

实施例4：熔融制备法：将聚乳酸、硝酸镁和纳米二氧化钛复合硝酸钴按95∶3∶2的质量比混合，在150℃度采用混炼机混合均匀后将其粉碎，制成光降解速度可控制的聚乳酸，其中纳米二氧化钛与硝酸钴的质量比为100∶5。降解速度在24-30个月。

实施例5：熔融制备法：将聚乳酸、硝酸钙和纳米二氧化钛复合硝酸钴按90∶2∶8的质量比混合，在170℃度采用混炼机混合均匀后将其粉碎，制成光降解速度可控制的聚乳酸，其中纳米二氧化钛与硝酸钴的质量比为100∶2.5。降解速度在24-30个月。

实施例6：熔融制备法：将聚乳酸、硝酸钠和纳米二氧化钛按93∶2∶5的质量比混合，在200℃度采用混炼机混合均匀后将其粉碎，制成光降解速度可控制的聚乳酸。降解速度在24-30个月。

制成的样品降解情况如下：在自然光的情况下，将实施例6中的样品在太阳光下暴晒，大约在15天(每天10个小时)就开始穿孔，作为药品包装材料使用的话，就基本失去使用功能。在阳光下的降解速度为在正常使用状态下的1％。