[发明专利]一种完全生物降解增塑聚乳酸树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料改性领域，特别涉及一种完全生物降解增塑聚乳酸树脂及其制备方法。

背景技术

聚乳酸是由植物性多糖发酵得到的乳酸经聚合形成的化合物，是一种新型的可再生生物降解材料。聚乳酸产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。聚乳酸还具有很好的透明性和加工性，因而，聚乳酸材料在包装材料、纤维和非织造物以及医疗卫生领域有着广泛的应用前景。

由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，目前主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。聚乳酸适用于吹塑、注塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等，市场前景十分看好。聚乳酸相容性与可降解性良好，在医药领域应用也非常广泛，如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等，低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等。但聚乳酸脆性较大，韧性差，抗冲击强度小于5KJ/m²，严重制约了聚乳酸的应用范围。

为了改善聚乳酸的韧性，现有技术多是采用多组分共混改性的方法增韧，例如：选择小分子增塑剂对聚乳酸进行增韧改性，具体例子如使用柠檬酸类化合物制备柠檬酸增塑改性聚乳酸（柠檬酸增塑改性聚乳酸.高分子材料科学与工程，（2008），24(1),151-154），或者使用环氧大豆油制备增塑改性聚乳酸（Thermal,mechanicalandrheologicalpropertiesofpoly(lacticacid)/epoxidizedsoybeanoilblends.PolymerBulletin,(2009),62(1),91-98），采用上述方法对聚乳酸改性后虽可提高材料韧性，但小分子易发生迁移，因此此种材料的性能会随着时间的推移而发生劣化，影响材料的使用寿命，并且改性后的聚乳酸一般难以保持原有的透明性。为了解决上述问题，申请号为200510067228的中国专利文献公开了一种生产由聚乳酸制成的透明材料的方法和由聚乳酸制成的透明材料，该方法是将聚乳酸和其分子中具有两个或多个双键的单体共同捏合，并在高温下模塑捏合产物获得模塑制品，模塑后淬火模塑制品，淬火过程中模塑制品进行交联处理，防止聚乳酸分子进行再结晶，由此制得透明的聚乳酸制品，但是采用此方法进行交联处理后得到的交联聚乳酸的生物可降解性大大降低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的聚乳酸树脂不能同时满足高韧性、完全生物降解性和高透明度的问题，而提供一种完全生物降解增塑聚乳酸树脂及其制备方法。

本发明首先提供一种完全生物降解增塑聚乳酸树脂，包括：聚乳酸、聚己二酸二甘醇酯、成核剂和抗氧剂，所述聚乳酸、聚己二酸二甘醇酯、成核剂和抗氧剂的重量比为100:（10～40）:（0.3～1）:（0.3～1）。

优选的是，所述的聚乳酸的数均分子量为50000～200000道尔顿。

优选的是，所述的聚己二酸二甘醇酯的数均分子量为1000～20000道尔顿。

优选的是，所述的成核剂为多酰胺类化合物或碳酸钙负载苯基膦酸钙。

优选的是，所述的多酰胺类混合物为TMC-300或TMC-328。

优选的是，所述的抗氧剂为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯与亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的混合物。

优选的是，所述的四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯与亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的重量比为1：（1.5～2.5）。

本发明还提供一种完全生物降解增塑聚乳酸树脂的制备方法，包括如下：

将聚乳酸、成核剂与抗氧剂混合均匀后加入聚己二酸二甘醇酯，得到混合物，将上述混合物在130℃～195℃共混挤出，得到聚乳酸树脂，所述的聚乳酸、聚己二酸二甘醇酯、成核剂和抗氧剂的混合比例按重量份数计为：100:（10～40）:（0.3～1）:（0.3～1）。

优选的是，所述的聚己二酸二甘醇酯的数均分子量为1000～20000道尔顿。

优选的是，所述的成核剂为多酰胺类化合物或碳酸钙负载苯基膦酸钙。

本发明的有益效果