[发明专利]一种聚乳酸/蓖麻油共混物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚乳酸/蓖麻油共混物及其制备方法，属于高分子材料领域。本发明在聚乳酸与蓖麻油熔融共混时，通过添加少量多元环氧扩链剂来改善蓖麻油在聚乳酸基体的分散状态，从而达到提高共混物拉伸韧性的目的。所发明的共混物材料，有望在可生物降解塑料薄膜领域中获得应用。

技术领域

本发明涉及一种聚乳酸/蓖麻油共混物及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

伴随着石油产品价格的日益增长、石化资源的逐渐枯竭，能源和环境保护问题愈来愈受到关注，寻求廉价、环保、可再生的替代原料已经成为塑料领域科学家们研究的主要课题。

聚乳酸作为一种可生物降解高分子聚合物，具有良好的生物相容性、较高的机械强度以及较好的可加工性等优点。加之其具有优良的可生物降解性能和可再生性，聚乳酸有望替代非可生物降解石油基聚合物树脂，在工农业等领域得到大规模推广应用。但是其脆性大的缺点，极大限制了聚乳酸的使用性能和应用范围。

而增塑改性，是提高聚乳酸柔韧性和加工流动性的有效方法之一。目前对聚乳酸增塑改性的常用增塑剂包括柠檬酸酯类、多元醇类、甘油酯类等。其中植物油基增塑剂，其制备原料来自于生物可再生资源——植物油，其优点就是生物可降解性良好、价格低廉、不依赖石油、且原料可再生，这类增塑剂适用于对安全性、卫生性、环保性要求较高的塑料制品。

蓖麻油(CO)为大戟科植物蓖麻的成熟种子经榨取并精制得到的脂肪油，是唯一以含羟基酸为主的商品油脂，为世界上十大油料与四大非食用油料之一。

而实验发现，由于蓖麻油与聚乳酸的相容性较差，导致蓖麻油对聚乳酸的增塑和增韧效果不佳。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种聚乳酸/蓖麻油(PLA/CO)共混物及其制备方法。本发明在PLA与CO熔融共混时，通过添加少量多元环氧扩链剂来增强CO与PLA的相容性，从而改善CO在PLA基体的分散状态，达到提高共混物拉伸韧性的目的。所发明的共混物材料，有望在可生物降解塑料薄膜领域中获得应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种聚乳酸/蓖麻油共混物，由聚乳酸、增塑剂和多元环氧扩链剂组成；称取95～90份的聚乳酸、5～10份的增塑剂以及质量份数不大于1份的多元环氧扩链剂。

所述聚乳酸的密度为1.25g/cm³，熔体流动速率指数在2.0至8.0g/10min之间(190℃，2.16kg负载)。

所述的增塑剂为蓖麻油，无色或淡黄色透明粘稠流体，主要是由蓖麻油酸(12-羟基，顺-9-十八碳一烯酸)和油酸组成的高级脂肪酸的甘油酯。

所述的多元环氧扩链剂为苯乙烯-丙烯酸-缩水甘油酯三元共聚物中的任意一种，BASF公司提供，牌号ADR-4370s，分子量6800g/mol，环氧值285g/mol。

一种聚乳酸/蓖麻油共混物的制备方法，将预先干燥好的PLA和CO混合均匀后，加入密炼机中进行密炼，密炼温度180℃，密炼转子转速50rpm，待共混物熔融后，加入多元环氧扩链剂ADR，密炼时间10min，得到高拉伸韧性的PLA/CO共混物。

有益效果

1、本发明的一种高拉伸韧性聚乳酸/蓖麻油共混物，可大幅度改善材料的拉伸韧性，如PLA/CO(95:5)和(90:10)共混物的断裂伸长率分别为59.0％和126.3％。而随着1.0份扩链剂ADR的加入，PLA/CO共混物的断裂伸长率分别增大至159.9％和182.0％。