[发明专利]一种聚乳酸/聚己内酯/聚甲醛共混物的制备方法

说明书

本发明涉及一种聚乳酸/聚己内酯/聚甲醛共混物的制备方法，属于高分子材料领域。将所述共混物由聚乳酸、聚己内酯和聚甲醛混炼。本发明所用到的聚乳酸原料来源丰富，是一种以可再生生物资源为原料的生物基高分子树脂，具有良好的生物相容性和可生物降解性，对环境无污染。聚己内酯也是一种可生物降解的合成高分子树脂，除了具有良好加工性能，还具有和聚乳酸相似的生物相容性，被广泛应用在医学领域、可降解包装塑料等诸多方面。因此所制备的共混材料属于环境友好型材料。同时，本发明加入少量聚甲醛后，即可大幅度改善聚乳酸/聚己内酯共混材料的拉伸韧性。

技术领域

本发明涉及一种聚乳酸/聚己内酯/聚甲醛共混物的制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

随着国民经济的高速发展，高分子材料的使用已经渗透到生活的各个方面，尤其是塑料制品的使用。但传统塑料制品材料主要以石油基为原料制备，如聚丙烯、聚乙烯等，由于其使用完丢弃到大自然中难以降解，造成的“白色污染”问题使生态环境受到严重威胁。另一方面，以石油为代表的不可再生石化资源的日益枯竭及价格的日益高涨，给传统塑料行业带来巨大的冲击。因此，开发完全可生物降解性高分子材料成为国内外研究热点。

聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)是两种典型的可生物降解材料，PLA机械性能好但韧性不足，PCL具有良好的韧性却缺乏机械强度，两者具有良好的性能互补性，因此将其进行熔融共混既可以保证共混材料的降解性能和生物相容性，又可在力学性能上相互取长补短，最终实现综合力学性能的改善。但非专利文献[Polymer[J]2011；42:7831-7840]表明，PLA与PCL属于不相容共混体系，导致PCL对PLA的增韧效果不能充分发挥。因此增容是不相容聚合物共混后要保证力学性能的关键之处。

常见的增容方法有两种，第一种为加入反应型有机增容剂(J.Mater.Sci[J]2006；41:4989-4992)；赖氨酸三异氰酸酯(LTI)中的多异氰酸酯基团可以与PLA和PCL大分子中的端羟基及端羧基发生反应，该扩链反应不但能够使得PLA与PLA大分子之间以及PCL与PCL大分子之间发生扩链反应，也会导致PLA与PCL大分子之间发生扩链反应，从而原位生成PLA-LTI-PCL大分子嵌段共聚物。该嵌段共聚物对PLA/PCL共混物可以起到很好的增容效果。

第二种为加入非反应型有机增容剂。PLA与PCL的嵌段共聚物是最常见的PLA/PCL共混体系的非反应型有机增容剂。其增容效果主要是通过PLA-PCL嵌段共聚物与PLA和PCL组分间的两亲性来实现的。文献(Macromol.Rapid.Commun[J]1999；20:236-238)将PLA-PCL-PLA三嵌段共聚物加入PLA/PCL共混体系中，研究其对PLA/PCL的增容效果，及对材料力学性能的影响。力学性能测试表明，将4％的三嵌段共聚物加入PLA/PCL(70:30)共混体系后，共混物的断裂伸长率由2％提高至53％，增韧效果明显。对于聚合物A和聚合物B共混体系来说，除了利用它们的两亲嵌段共聚物或接枝物来起到增容效果外，也可以引入某些第三组分，当该组分与聚合物A和B的大分子间存在某些较强的分子间作用力(如氢键作用、偶极作用以及酸碱作用)时，该组分也可在A和B大分子间起到桥连作用，增强两组分的相容性，从而改善界面层粘附力，优化分散相尺寸和分散情况，从而提高共混物的韧性。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚乳酸/聚己内酯/聚甲醛共混物的制备方法，本发明通过加入少量聚甲醛(POM)作为增容剂，提高聚乳酸/聚己内酯(PLA/PCL)共混物的相容性，得到一组拉伸性能、特别是拉伸韧性得到显著提高的PLA/PCL共混物。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种聚乳酸/聚己内酯/聚甲醛共混物的制备方法，具体步骤如下：

步骤一、将PLA、PCL和POM分别在真空干燥箱中50℃下干燥12h；