專利名稱：聚乳酸的增塑改性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種高分子材料技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種聚乳酸的增塑改性 方法。
背景技術(shù)：
聚乳酸(PLLA)能夠應(yīng)用于生物醫(yī)用領(lǐng)域和包裝領(lǐng)域。PLLA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 55-650C，如果用于軟質(zhì)材料，Tg偏高。在低于Tg溫度下，PLLA處于玻璃態(tài)，而當(dāng)溫度高于 Tg時，PLLA呈現(xiàn)較大的回彈性、柔韌性和沖擊強(qiáng)度。增塑改性PLLA是改善PLLA力學(xué)性能 的有效方法。用于PLLA增塑改性的增塑劑需為無毒、環(huán)保型增塑劑，從而能更好地滿足生 物醫(yī)用、食品包裝以及環(huán)保等應(yīng)用。
經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利CN1687233公開了用TBC增塑改性聚乳酸 的方法，但是TBC在材料中有較強(qiáng)的遷移性，不利于材料的長久使用；中國專利CN 1857235 公開了一種與聚合型增塑劑來代替小分子增塑劑來對聚乳酸進(jìn)行增塑改性，解決了小分子 增塑劑的遷移問題，但是對聚乳酸斷裂伸長率提高只有1. 5倍左右，同時這種聚合物增塑 劑的制備方法較為復(fù)雜，不利于工業(yè)化生產(chǎn)；Polymer Engineering and Science在2009年 第49卷第M14-2420頁報道了單一使用TBC和DINCH來對PLLA進(jìn)行增塑改性的方法，當(dāng) 只加入10份DINCH到PLLA時，斷裂伸長率可以達(dá)到1 %，單獨使用一種增塑劑得到的材 料的斷裂伸長率還不夠大，往往不能達(dá)到高性能場合的性能要求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種聚乳酸的增塑改性方法，在加大 材料的斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度的同時實現(xiàn)方法步驟簡單，適用性強(qiáng)的優(yōu)點。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明通過將聚乳酸、檸檬酸三丁酯和作為 增塑劑的環(huán)己烷-1，2- 二羧基二異壬酯共混密煉后壓模成型，實現(xiàn)增塑改性。
所述的聚乳酸、檸檬酸三丁酯和環(huán)己烷-1，2-二羧基二異壬酯的重量比例為 100 5-20 5-20。
所述的聚乳酸的熔融指數(shù)為(190°C，2. 16kg) 5-12g/10min,即在190°C，2. 16kg的 載荷下，聚乳酸的熔體通過一直徑2. Imm圓管，所流出的質(zhì)量為5-12g。
所述的聚乳酸預(yù)先置于70°C真空烘箱中干燥10h。
所述的共混密煉是指在160-170°C的共混溫度下，依次加入聚乳酸、檸檬酸三丁 酯和環(huán)己烷-1，2- 二羧基二異壬酯并以30-80轉(zhuǎn)每分鐘的速度混煉7-15分鐘。
所述的壓模成型是指將共混密煉的材料冷卻后置入模具中，在160-170°c下預(yù) 熱2-5分鐘后依次進(jìn)行1-5分鐘熱壓以及10-30分鐘冷壓，壓力為13-18MPa。
本發(fā)明采用了增塑劑檸檬酸三丁酯和增塑劑環(huán)己烷-1，2-二羧基二異壬酯并用 的方法，利用增塑劑降低聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，提高材料的斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度，使 材料具有高強(qiáng)度，高韌性的特點，在環(huán)己烷-1，2- 二羧基二異壬酯加入量為15份，檸檬酸三丁酯加入量為5份時，斷裂伸長率達(dá)到325%，沖擊強(qiáng)度達(dá)到149J/m，滿足包裝和生物醫(yī)用 領(lǐng)域的需求。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施 例。
以下實施例所用材料為聚乳酸牌號3051D，熔融指數(shù)(190 V， 2. 16kg) 10g/10min，美國 Natureworks 公司產(chǎn)品。
實施例
本發(fā)明實施例包括以下步驟
第一步、共混前，將聚乳酸置于70°C真空烘箱中干燥IOh ；
第二步、將干燥好后的聚乳酸和增塑劑按表1比例預(yù)先混合均勻，然后在德國 Haake RC90轉(zhuǎn)矩流變儀中熔融共混。共混溫度為170°C，轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)每分鐘，共混時間為 IOmin ；
第三步、將所得試樣置于模具中，于170°C下預(yù)熱:3min，然后在15MI^下熱壓aiiin， 再冷壓15min成型，壓力為15MPa，按ASTM標(biāo)準(zhǔn)制樣，對材料進(jìn)行性能測試。
比較例1
配方中沒有加入增塑劑，加工工藝同實施例1-5。
表1實施例和對比例配方(單位為重量份)
權(quán)利要求
1.一種聚乳酸的增塑改性方法，其特征在于，通過將聚乳酸、檸檬酸三丁酯和作為增塑 劑的環(huán)己烷-1，2- 二羧基二異壬酯共混密煉后壓模成型，實現(xiàn)增塑改性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸的增塑改性方法，其特征是，所述的聚乳酸預(yù)先置于 70°C真空烘箱中干燥10h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸的增塑改性方法，其特征是，所述的共混密煉是指在 160-170°C的共混溫度下，依次加入聚乳酸、檸檬酸三丁酯和環(huán)己烷-1，2-二羧基二異壬酯 并以30-80轉(zhuǎn)每分鐘的速度混煉7-15分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸的增塑改性方法，其特征是，所述的壓模成型是指將 共混密煉的材料冷卻后置入模具中，在160-170°C下預(yù)熱2-5分鐘后依次進(jìn)行1-5分鐘熱壓 以及10-30分鐘冷壓，壓力為13-18MPa。
5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的聚乳酸的增塑改性方法，其特征是，所述的聚乳酸、檸 檬酸三丁酯和環(huán)己烷-1，2-二羧基二異壬酯的重量比例為100 5-20 5-20。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一所述的聚乳酸的增塑改性方法，其特征是，所述的聚乳酸 的熔融指數(shù)為(1902. imig)5-12g/10min，即在1902. 16kg的載荷下，聚乳酸的熔體 通過一直徑2. Imm圓管，所流出的質(zhì)量為5-12g。
全文摘要
一種高分子材料技術(shù)領(lǐng)域的聚乳酸的增塑改性方法，通過將聚乳酸、檸檬酸三丁酯和環(huán)己烷-1，2-二羧基二異壬酯共混密煉后壓模成型，實現(xiàn)增塑改性。本發(fā)明在加大材料的斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度的同時實現(xiàn)方法步驟簡單，適用性強(qiáng)的優(yōu)點。
文檔編號C08K5/11GK102040815SQ201010618280
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者張勇, 王如寅, 白鑫 申請人:上海交通大學(xué)