[发明专利]聚乳酸材料生物降解性能调节剂及原料配方、制备方法

说明书

本发明属于生物降解技术领域，具体涉及一种聚乳酸材料生物降解性能调节剂及原料配方、制备方法。本聚乳酸材料生物降解性能调节剂包括：爪型结构的聚酯多元醇或爪型结构的聚酯多元酸。有效解决了聚乳酸材料自然环境下解决速率慢的问题，少量添加调节剂就可以大幅改善聚乳酸材料的生物降解速率，而且保持了聚乳酸材料的刚性材料性能。

技术领域

本发明属于生物降解技术领域，具体涉及一种聚乳酸材料生物降解性能调节剂及原料配方、制备方法。

背景技术

聚乳酸材料是一种生物质且生物降解的材料，其原材料来源于植物体，在受控堆肥条件下可以满足生物降解的性能，但是聚乳酸材料玻璃化转变温度在60℃左右，常温下为玻璃态，分子链高度冻结，水分和微生物难以侵蚀，因此聚乳酸材料自然生物降解性能表现较差，甚至2-3年无明显降解，为产品的广泛应用带来困难。

目前常用调节方法有多种。如，柔性线性高分子材料共混改性与PBAT或PBS等柔性生物降解材料共混，改善其生物降解性能。该方案柔性线性高分子材料添加量较大，改性后无法保持聚乳酸的刚性材料性能。再如，在聚乳酸材料中添加天然高分子材料，如淀粉、纤维素等，进而改善其生物降解性能。该方案添加天然高分子材料共混后，材料性能大幅下降，实际应用困难。

发明内容

本发明提供了一种聚乳酸材料生物降解性能调节剂及原料配方、制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种聚乳酸材料生物降解性能调节剂，包括：爪型结构的聚酯多元醇或爪型结构的聚酯多元酸。

作为本发明的进一步改进，所述聚酯多元醇为三元及三元以上多元醇，其分子式为

其中R1、R2、R3、R4…Rn为线性聚酯链；R1、R2、R3、R4…Rn的支链分子量在1000-50000之间；R1、R2、R3、R4…Rn的支链分子中含有乳酸嵌段结构单元。

作为本发明的进一步改进，所述聚酯多元酸为三元及三元以上多元酸，其分子式为

其中R1、R2、R3、R4…Rn为线性聚酯链；R1、R2、R3、R4…Rn的支链分子量在1000-50000之间；R1、R2、R3、R4…Rn的支链分子中含有乳酸嵌段结构单元。

第二方面，本发明还提供了一种调节剂的原料配方，包括：低分子量聚乳酸；低分子量聚丁二酸丁二醇酯；丙三醇。

作为本发明的进一步改进，所述低分子量聚乳酸适于通过乳酸与催化剂反应制备；所述低分子量聚丁二酸丁二醇酯适于通过丁二酸与丁二醇反应制备。

第三方面，本发明还提供了一种调节剂的制备方法，包括：制备低分子量聚乳酸；制备低分子量聚丁二酸丁二醇酯；将低分子量聚乳酸与低分子量聚丁二酸丁二醇酯混合反应；以及加入丙三醇后继续反应。

第四方面，本发明还提供了一种调节剂的原料配方，包括：低分子量聚乳酸；低分子量聚癸二酸丁二醇酯；季戊四醇。

作为本发明的进一步改进，所述低分子量聚乳酸适于通过乳酸与催化剂反应制备；所述低分子量聚癸二酸丁二醇酯适于通过癸二酸与丁二醇反应制备。

第五方面，本发明还提供了一种调节剂的制备方法，包括：制备低分子量聚乳酸；制备低分子量聚丁二酸丁二醇酯；将低分子量聚乳酸与低分子量聚癸二酸丁二醇酯混合反应；以及加入季戊四醇后继续反应。

第六方面，本发明还提供了一种调节剂的原料配方，包括：低分子量聚乳酸；低分子量聚癸二酸己二醇酯；季戊四醇。

作为本发明的进一步改进，所述低分子量聚乳酸适于通过乳酸与催化剂反应制备；所述低分子量聚癸二酸丁二醇酯适于通过癸二酸与己二醇反应制备。