[实用新型]聚乳酸物理增韧系统

说明书

本申请公开了聚乳酸物理增韧系统，该系统包括：加热装置、第一热辊拉伸组以及第二热辊拉伸组，加热装置对聚乳酸物料加热至玻璃化温度以上；第一热辊拉伸组设置在加热装置的下一工序；第二热辊拉伸组设置在第一热辊拉伸组的下一工序，第二热辊拉伸组与第一热辊拉伸组相互配合对聚乳酸物料进行机械拉伸处理；第一热辊拉伸组与第二热辊拉伸组具有转动速度差。本申请采用机械拉伸的方法对聚乳酸物料进行至少一级的机械拉伸处理，从而提高聚乳酸的韧性，聚乳酸的结晶度被大幅提升，符合欧洲要求绿色环保‑单一材料的降解要求。

技术领域

本申请属于聚乳酸材料技术领域，具体涉及聚乳酸物理增韧系统。

背景技术

聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可降解性，在自然界中可降解成乳酸，经过微生物分解，最终形成二氧化碳和水，是经美国食品药品监督管理局认证的生物可降解聚合物之一。在组织工程、食品包装、非织造布、药物缓释等诸多领域具有广阔的应用前景。特别是聚乳酸包装材料领域不同程度地要求聚乳酸薄膜具有足够高的韧性以及足够长的机械性能保持时间。

但是，由于聚乳酸结晶能力差，通常加工方法制备的材料结晶度很低，并且生成的晶体尺寸较大，导致聚乳酸材料韧性很差，因此大大限制了聚乳酸材料更为广泛的应用。目前主要的几种增韧改性方法：

1)利用共混复合改性的原理，在聚乳酸中加入弹性体进行增韧改性，也是目前研究最多、增韧效果最好的一种改性方法。常被用于聚乳酸增韧的弹性体如乙烯/辛烯共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、丙烯腈/苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯/乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物，或者可降解类高分子，如聚丁二酸丁二酯、聚丙撑碳酸亚丙酯、聚己内酯、聚氨酯弹性体、嵌段聚醚酰胺弹性体等。尽管弹性体的加入可以有效提高聚乳酸的韧性，但同时不可避免的会带来强度、刚性以及耐热性等性能的下降。同时增韧剂的添加量比较大，势必会影响共混改性的聚乳酸的降解性能。

2)利用填充复合改性的原理，在聚乳酸中加入无机刚性粒子，其中对聚乳酸有效的刚性粒子包括纳米碳酸钙、改性累托石粒子、蒙脱土等。但是刚性粒子增韧要求基体聚合物分子链具有较高的运动能力，所以只有少数刚性粒子能对聚乳酸起到增韧作用，而且增韧效果有限。

3)利用共混复合改性的原理，在基体中加入增塑剂进行改性，如聚乙二醇、柠檬酸酯、邻苯二甲酸二辛脂等。虽然增塑剂的添加量较少，但仍然会明显降低聚乳酸的强度和模量，另外有些增塑剂本身存在一定的毒性，如邻苯二甲酸二辛酯有潜在的致癌性，这与我们制备绿色塑料的目标是相悖的，同时也限制了聚乳酸在很多方面的应用。

4)采用共聚、接枝、交联等化学改性方法来改善聚乳酸材料的韧性。这些方法可以有效改善聚乳酸的韧性，但是往往工艺过程复杂，成本也较高，不适于工业化生产。

5)通过结晶调控进行改性。等利用动态保压注塑技术制备了含有串晶结构的聚乳酸、聚乳酸/聚乙二醇复合材料，虽然所制备的聚乳酸材料的强度有所提高，但是韧性却有所降低；而聚乳酸/聚乙二醇复合材料韧性有所提高，但强度又明显降低。

但是，现有聚乳酸行业工艺中尚且没有公开采用纯聚乳酸作为原材料的聚乳酸增韧技术，已知技术通常还需要添加有其他外加的增韧成分。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供聚乳酸物理增韧系统。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

本申请提出了聚乳酸物理增韧系统，包括：加热装置、至少第一热辊拉伸组以及至少第二热辊拉伸组，

所述加热装置用于对聚乳酸物料加热至玻璃化温度以上；

所述第一热辊拉伸组设置在所述加热装置的下一工序；

第二热辊拉伸组，其设置在所述第一热辊拉伸组的下一工序，所述第二热辊拉伸组与所述第一热辊拉伸组相互配合对上述处于玻璃化温度以上的聚乳酸物料进行至少一级机械拉伸处理；