專利名稱：一種改善聚乳酸/聚醚酯嵌段共聚物擠出及提高抗沖擊性能的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術領域，涉及改善聚乳酸/聚醚酯嵌段共聚物共混物擠出中易于出現脹大、擠出不均勻甚至斷條及改善聚乳酸本身的脆性、提高抗沖性能即韌性的方法，特別涉及聚乳酸(PLA)/聚醚酯嵌段共聚物(TPEE)與馬來酸酐在過氧化苯甲酰存在下在擠出過程中反應制得產品的方法。
背景技術：
聚乳酸(PLA)是一種最終降解成C02、H20的可生物降解的脂肪族聚酯，可有效降低白色污染而成為近年來的研究重點。由于聚乳酸具有與傳統(tǒng)聚合物聚丙烯、聚乙烯等相近的力學性能、較好的熱塑性與加工性能以及良好的生物相容性，因而被廣泛地應用農業(yè)、生物及醫(yī)藥等眾多領域。但在應用中由于PLA 展了包括化學方法如共聚，及物理方法如共混等多種方法。其中，共混由于易于操作、便于大規(guī)模工業(yè)化生產和應用而最受青睞。中國發(fā)明專利CN101168617報道了采用聚對苯二甲酸乙二醇酯共聚酯增韌改性聚乳酸，大大提高了 PLA的斷裂伸長率，提高了 10 300% ；CN101333332采用丙烯酸酯類共聚增韌聚乳酸，使聚乳酸的沖擊性能提高2倍左右。盡管這些發(fā)明專利將非生物降解聚合物彈性體的加入至PLA在一定程度上改善了 PLA的抗沖擊性能，然而，聚對苯二甲酸乙二醇酯和丙烯酸酯類共聚物均較難以降解，導致聚乳酸共混物的應用受到限制。聚醚酯嵌段共聚物因分子鏈上具有酯基和醚鍵，被認為是一種可生物降解的材料，部分產品也具有良好的生物相容性，同時，具有很高的韌性，因此是用來改善生物降解聚合物脆性的重要侯選對象。本申請人曾通過引入聚醚酯嵌段共聚物，可以大幅度提高PLLA的韌性。然而，在擠出過程中，當聚醚酯嵌段共聚物含量在15wt%以上時，擠出共混物存在擠出不均勻、脹大及至擠條不連續(xù)等問題。因此，利用在聚乳酸(PLA)/聚醚酯嵌段共聚物(TPEE)中加入馬來酸酐(ΜΑΗ)、在過氧化苯甲酰(DCP)作引發(fā)劑的情況下，在擠出過程中發(fā)生反應改善聚乳酸/聚醚酯共聚物彈性體共混物的擠出，同時提高共混物的韌性。目前，這一方法未見相關報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現有聚乳酸/聚醚酯嵌段共聚物擠出共混中存在的缺點和聚乳酸脆性大的缺點，提供了一種改善聚乳酸/聚醚酯嵌段共聚物共混物擠出及提高聚乳酸抗沖擊性能的方法，從而制備高韌性的聚乳酸/聚醚酯嵌段共聚物共混物。為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術方案是:一種改善聚乳酸/聚醚酯嵌段共聚物共混物擠出及提高聚乳酸抗沖擊性能的方法，先將聚乳酸、聚醚酯嵌段共聚物和馬來酸酐及過氧化苯甲?；旌?，再進行熔融共混反應擠出、造粒而成，所述聚乳酸、聚醚酯嵌段共聚物、馬來酸酐、過氧化苯甲酰的組成和含量為:
聚乳酸均聚物70-100 wt%
聚醚酯嵌段共聚物0-30 wt%
馬來酸酐2 wt%
過氧化苯甲酰0.35 wt%。作為優(yōu)選，所述的聚乳酸均聚物的重均分子量為10 30萬左右。作為本發(fā)明的進一步改進:先將70 IOOwt %的聚乳酸均聚物和O 30wt%的聚醚酯嵌段共聚物、2wt%的馬來酸酐和0.35wt%過氧化苯甲?；旌暇鶆虻玫交旌衔?，然后將混合物用雙螺桿擠出機在溫度為180 200°C下進行熔融共混反應擠出、造粒制得。所述的聚乳酸均聚物、聚醚酯嵌段共聚物、馬來酸酐和過氧化苯甲酰均為市售產品。其中所述的聚醚酯嵌段共聚物彈性體由不同長度鏈段的聚乙二醇、聚四氫呋喃、對苯二甲酸和二元醇共縮聚而成；所述的馬來酸酐為分析純；所述的過氧化苯甲酰為分析純。本發(fā)明通過雙螺桿擠出機將聚乳酸均聚物與聚醚酯嵌段共聚物共混，使聚醚酯嵌段共聚物能均勻分散于聚乳酸均聚物基體中，所得的PLA/MAH/TPEE反應共混物易于擠出且提高韌性。當共混物中聚醚酯嵌段共聚物含量等于IOwt %時，所得的PLA/MAH/TPEE反應共混物易于擠出且韌性提高有限；當共混物中聚醚酯嵌段共聚物含量等于20wt%時，所得的PLA/MAH/TPEE反應共混物易于擠出且韌性提高；當共混物中聚醚酯嵌段共聚物含量等于30被％時，所得的PLA/MAH/TPEE反應共混物易于擠出且韌性與純PLA相比顯著提高。結果如圖1所不。


圖1.PLA均聚物與本發(fā)明實施例1 3的PLA/MAH/TPEE反應共混物的沖擊強度隨TPEE含量的變化圖。
具體實施例方式本發(fā)明擬通過下述實施例簡單說明本發(fā)明的特點，但不能認為本發(fā)明僅僅限于以下實施例的內容。實施例1PLA均聚物為2002D和4032D (Natureworks公司)，PLA均聚物的重均分子量為20萬；聚醚酯嵌段共聚物由四川晨光塑膠有限責任公司提供。以重量百分數計，將90份的PLA均聚物、10份的聚醚酯嵌段共聚物、2份的馬來酸酐和0.35份的過氧化苯甲?；旌暇鶆虻玫交旌衔?，然后將混合物用雙螺桿擠出機在溫度為180 200°C下進行熔融反應共混，得到PLA與TPEE接枝馬來酸酐的反應共混物；所得PLA/MAH/TPEE反應共混物的力學性能見圖1所示。實施例2PLA均聚物為2002D和4032D (Natureworks公司)，PLA均聚物的重均分子量為20萬；聚醚酯嵌段共聚物由四川晨光塑膠有限責任公司提供。
以重量百分數計，將80份的PLA均聚物、20份的聚醚酯嵌段共聚物、2份的馬來酸酐和0.35份的過氧化苯甲?；旌暇鶆虻玫交旌衔铮缓髮⒒旌衔镉秒p螺桿擠出機在溫度為180 200°C下進行熔融反應共混，得到PLA與TPEE接枝馬來酸酐的反應共混物；所得PLA/MAH/TPEE反應共混物的力學性能見圖1所示。實施例3PLA均聚物為2002D和4032D (Natureworks公司)，PLA均聚物的重均分子量為20萬；聚醚酯嵌段共聚物由四川晨光塑膠有限責任公司提供。以重量百分數計，將70份的PLA均聚物、30份的聚醚酯嵌段共聚物、2份的馬來酸酐和0.35份的過氧化苯甲?；旌暇鶆虻玫交旌衔铮缓髮⒒旌衔镉秒p螺桿擠出機在溫度為180 200°C下進行熔融反應共混，得到PLA與TPEE接枝馬來酸酐的反應共混物；所得PLA/MAH/TPEE反應共 混物的力學性能見圖1所示。
權利要求
1.一種改善聚乳酸/聚醚酯嵌段共聚物共混物擠出及提高聚乳酸抗沖擊性能的方法，其特征在于，先將聚乳酸、聚醚酯嵌段共聚物和馬來酸酐及過氧化苯甲?；旌?，再進行熔融共混反應擠出、造粒而成，所述聚乳酸、聚醚酯嵌段共聚物、馬來酸酐、過氧化苯甲酰的組成和含量為: 聚乳酸均聚物70-100 wt%聚醚酯嵌段共聚物.0-30 wt% ' 馬來酸軒2 wt% 過氧化苯甲酷0.35 wt%。
2.根據權利要求1所述的一種改善聚乳酸/聚醚酯嵌段共聚物共混物擠出及提高聚乳酸抗沖擊性能的方法，其特征在于，所述的聚乳酸均聚物的重均分子量為10 30萬。
3.一種根據權利要求1或2所述的一種改善聚乳酸/聚醚酯嵌段共聚物共混物擠出及提高聚乳 酸抗沖擊性能的方法，其特征在于，先將70 IOOwt %的聚乳酸均聚物和O 30wt%的聚醚酯嵌段共聚物、2wt%的馬來酸酐和0.35wt%#氧化苯甲酰混合均勻得到混合物，然后將混合物用雙螺桿擠出機在溫度為180 200°C下進行熔融共混反應擠出、造粒制得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過反應加工使得摻混彈性體(TPEE)與聚乳酸(PLA)易于擠出共混并提高抗沖擊性能的方法，公開了一種改善聚乳酸/聚醚酯嵌段共聚物共混物擠出及提高聚乳酸抗沖擊性能的方法，先將70～100wt％的聚乳酸均聚物和0～30wt％的聚醚酯嵌段共聚物、2wt％的馬來酸酐和0.35wt％過氧化苯甲?；旌暇鶆虻玫交旌衔铮缓髮⒒旌衔镉秒p螺桿擠出機在溫度為180～200℃下進行熔融共混反應擠出、造粒制得。通過上述方法，有效避免了將聚乳酸/聚醚酯嵌段共聚物共混物直接擠出易發(fā)生擠條不均勻及斷裂現象且產物的韌性與純PLA相比有一定的提高。
文檔編號C08F283/00GK103183939SQ201310117508
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月24日 優(yōu)先權日2013年3月24日
發(fā)明者羅發(fā)亮 申請人:寧夏大學