[发明专利]一种增强增韧的聚乳酸共混材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种增强增韧的聚乳酸共混材料及其制备方法，属于生物降解高分子材料技术领域。解决了现有技术中改性PLA韧性的方法，在提高PLA韧性的同时，使其强度和刚性明显降低的技术问题。本发明的增强增韧的聚乳酸共混材料，以聚乳酸和聚己内酯为原料，经过熔融共混和单向拉伸制备得到；其中，聚乳酸和聚己内酯的质量比为(60‑95):(5‑40)；单向拉伸的拉伸温度为55‑65℃。该聚乳酸共混材料，具有高强度、高模量、高韧性，且具有生物降解的环保性能，有利于聚乳酸的广泛应用。

技术领域

本发明属于生物降解高分子材料技术领域，具体涉及一种增强增韧的聚乳酸共混材料及其制备方法。

背景技术

可降解材料是在一段时间内，在热力学和动力学意义上均可降解的材料。按降解的外因因素来分，可分为：光降解材料、生物降解材料等，影响因素主要有温度、分子量、材料结构等。随着国家环保政策的实施，可生物降解材料被列入国家发展政策之中，需求量非常巨大。

聚乳酸(PLA)又称聚丙交酯，来源于可再生植物资源，又具有优良的生物降解性、生物相容性、生物可吸收性以及易加工成型等优点，因此，被认为是石油基高分子材料的理想替代品，在生物医用领域和通用塑料领域，均展现出广阔的应用前景。然而，脆性严重、抗冲击性能差等缺点严重限制了聚乳酸的发展。

现有技术中，通常采用将增韧剂(如聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚(醚)氨基甲酸酯(PU)和聚醚-b-酰胺热塑性弹性体(PEBA)等)与聚乳酸进行共混的方法来改善聚乳酸的韧性。该方法制备的共混材料的断裂伸长率和冲击强度得到了显著提高。然而，增韧剂的加入使PLA韧性提高的同时，强度和刚性明显降低，降低了实际使用价值。因此，采用合理的方法在提高聚乳酸韧性的同时提高其强度和刚性显得非常重要也更有价值。

发明内容

有鉴于此，本发明为解决现有技术中改性PLA韧性的方法，在提高PLA韧性的同时，使其强度和刚性明显降低的技术问题，提供一种增强增韧的聚乳酸共混材料及其制备方法，在提高PLA韧性的同时提高其强度和刚性。

本发明实现上述目的所采取的技术方案如下。

本发明提供一种增强增韧的聚乳酸共混材料，以聚乳酸和聚己内酯为原料，经过熔融共混和单向拉伸制备得到；

所述聚乳酸和聚己内酯的质量比为(60-95):(5-40)；

所述单向拉伸的拉伸温度为55-65℃。

优选的是，所述聚乳酸和聚己内酯的质量比为(70-90):(10-30)。

优选的是，所述单向拉伸的拉伸速率为5-40mm/min。

优选的是，所述单向拉伸的拉伸倍率为0.3-5.0倍，更优选的是，所述单向拉伸的拉伸倍率为0.5-4.0倍。

优选的是，所述熔融共混条件为：温度170-180℃，转速40-60转/分，时间5-8min。

本发明还提供上述一种增强增韧的聚乳酸共混材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、按配比将聚乳酸与聚己内酯进行熔融共混，得到聚乳酸共混材料；

步骤二、将聚乳酸共混材料经单向拉伸，得到增强增韧的聚乳酸共混材料。

优选的是，所述步骤一中，熔融共混前，还包括将聚乳酸和聚己内酯分别置放于真空烘箱中，分别于80-100℃和35℃真空干燥12-24h。

优选的是，所述步骤一中，熔融共混后，还包括，将共混材料直接在室温空气状态下冷却，在平板硫化机上于175-185℃，5-10MPa的压力下压成片材，然后放置到冷压机上，在5-10MPa下保压冷却至室温，得到聚乳酸共混材料。

更优选的是，冷却后，切割成块状。