專利名稱：一種耐熱性聚乳酸/聚二元酸二元醇酯共聚物薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種薄膜及其制備方法，特別涉及ー種耐熱性聚乳酸/聚ニ元酸ニ元醇酯共聚物薄膜及其制備方法，本發(fā)明屬于高分子材料的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
最近100年來(lái)，隨這高分子材料的技術(shù)發(fā)展，塑料エ業(yè)從無(wú)到有，從小到大，全世界的塑料消費(fèi)也越來(lái)越多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年，全球塑料的使用量已經(jīng)達(dá)到了近2億噸的規(guī)模，但塑料飛速發(fā)展的同時(shí)，也帶來(lái)了兩個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題1、大量的塑料廢棄物給環(huán)境帶來(lái)了難以承受污染，白色污染問(wèn)題困擾全球。2、塑料產(chǎn)品在生產(chǎn)和廢棄后處理的過(guò)程中，產(chǎn)生了大量的ニ氧化碳排放。
聚乳酸是最具商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值的生物塑料，目前，生物塑料中近90%是聚乳酸。巨大市場(chǎng)需求，導(dǎo)致世界各國(guó)爭(zhēng)相研發(fā)、投資，加速了其商業(yè)化進(jìn)程，毫無(wú)疑問(wèn)，聚乳酸產(chǎn)業(yè)是一個(gè)具高成長(zhǎng)性和關(guān)系環(huán)保、減排的戰(zhàn)略性行業(yè)。聚乳酸具有優(yōu)越的物理特性和生物相容性，但普通的聚乳酸也存耐溫性差，其物理性能隨著溫度的變化而變化，斷裂伸長(zhǎng)率低，韌性較差的缺陷，材料較脆易折斷等缺點(diǎn)，影響了其在薄膜、片材等柔韌性要求較高領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供ー種耐熱性聚乳酸/聚ニ元酸ニ元醇酯共聚物薄膜及其制備方法，該薄膜以聚乳酸、聚ニ元酸ニ元醇酯、環(huán)氧大豆油、己ニ酸ニ酷、羧酸金屬鹽為原料，共混改性后利用吹塑エ藝制成薄膜，該薄膜具有耐熱性能好，拉伸強(qiáng)度高、斷裂伸長(zhǎng)率高、低生產(chǎn)成本、可完全生物降解的優(yōu)點(diǎn)；另外，本薄膜制備方法，操作方便。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是ー種耐熱性聚乳酸/聚ニ元酸ニ元
醇酯共聚物薄膜，其中，由以下原料組成，按重量份數(shù)計(jì)
聚乳酸50-90份
聚ニ元酸ニ元醇酯5-40份
環(huán)氧大豆油0-10份
己ニ酸ニ酯0-10份
羧酸金屬鹽0-5份上述耐熱性聚乳酸/聚ニ元酸ニ元醇酯共聚物薄膜，其中，聚乳酸是由乳酸或丙交酯開(kāi)環(huán)聚合或直接縮聚法得到的聚酯，重均分子量應(yīng)介于8萬(wàn) 25萬(wàn)之間。上述的耐熱性聚乳酸/聚ニ元酸ニ元醇酯共聚物薄膜，其中，聚ニ元酸ニ元醇酯是指由丁ニ酸，對(duì)苯ニ甲酸，已ニ酸，1，4 丁ニ醇，こニ醇，辛ニ醇中的兩種或多種的聚合物，重均分子量應(yīng)介于5萬(wàn) 30萬(wàn)之間。上述的耐熱性聚乳酸/聚ニ元酸ニ元醇酯共聚物薄膜，其中，所述的環(huán)氧大豆油，其環(huán)氧值彡6. 0%。上述的耐熱性聚乳酸/聚ニ元酸ニ元醇酯共聚物薄膜，其中，所述的己ニ酸ニ酯包括但不限于己ニ酸ニ甲酷，己ニ酸ニこ酷，己ニ酸ニ丙酷，己ニ酸ニ丁酷，己ニ酸ニ辛酷，己ニ酸ニ異癸烷基酷，己ニ酸ニ正己酯中的一種或多種的組合物。上述的耐熱性聚乳酸/聚ニ元酸ニ元醇酯共聚物薄膜，其中，所述的羧酸金屬鹽 包括但不限于苯甲酸鋁，叔丁基苯甲酸鋁，甲基丙烯酸鋅中的一種或多種的組合物。ー種耐熱性聚乳酸/聚ニ元酸ニ元醇酯共聚物薄膜的制備方法，包括如下步驟( I )、取上述原材料，并對(duì)聚乳酸和聚ニ元酸ニ元酯干燥處理，聚乳酸和聚ニ元酸ニ元酯應(yīng)干燥到含水率< 200PPM。(2)、將原料放入高混機(jī)中混合至均勻；(3)、將原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)行改性造粒，形成顆料狀的樹(shù)脂；造粒的溫度為 130 180°C ；(4)、將改性后的樹(shù)脂放入吹膜機(jī)中進(jìn)行吹膜，即可。上述的耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜的制備方法，其中，吹膜時(shí)溫度設(shè)置為12(Tl70°C，膜的吹脹比為2-4. 5。本發(fā)明以聚乳酸、聚ニ元酸ニ元醇酯、環(huán)氧大豆油、己ニ酸ニ酷、羧酸金屬鹽為原料，在雙螺桿基礎(chǔ)機(jī)中進(jìn)行改性造粒，然后利用吹膜機(jī)進(jìn)行吹膜，即可得到一種耐熱性聚乳酸/聚ニ元酸ニ元醇酯共聚物薄膜，該產(chǎn)品可完全生物降解，耐熱性較好，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率等指標(biāo)都遠(yuǎn)超過(guò)純料聚乳酸，可應(yīng)用于農(nóng)用地膜，超市購(gòu)物袋，食品包裝袋等領(lǐng)域。


圖1是實(shí)施例f8各組份所制備材料的性能表。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的具體說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。本發(fā)明中，所述的雙螺桿擠出機(jī)，是指高分子材料改性行業(yè)常用的雙螺桿擠出機(jī)，其長(zhǎng)徑比，扭矩等可適應(yīng)高分子材料的改性要求即可。本發(fā)明中，所述的吹膜機(jī)，是指塑料加工行業(yè)一般意義上的吹膜機(jī)，能夠使用于普通P E，P P等材料的吹膜要求即可。實(shí)施例1 :稱取聚乳酸樹(shù)脂88. 5份，聚對(duì)苯ニ甲酸-共-丁ニ酸丁ニ醇酯樹(shù)脂5份，環(huán)氧大豆油1. 5份，こニ酸ニこ酯和己ニ酸ニ丁酯的混合物5份，笨甲酸鋁0份，分別對(duì)聚乳酸樹(shù)脂88. 5份，聚對(duì)苯ニ甲酸-共-丁ニ酸丁ニ醇酯樹(shù)脂進(jìn)行干燥處理，含水率為200PPM ;將各原料按照比例放入高混機(jī)中混合至均勻；將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，各溫區(qū)設(shè)備介于12(T170°C之間，進(jìn)行改性造粒；將改性后的樹(shù)脂加入吹膜機(jī)，進(jìn)行吹膜，即可。實(shí)施例2 (I )、稱取聚乳酸樹(shù)脂86. 5份，聚對(duì)苯ニ甲酸-共-丁ニ酸丁ニ醇酯樹(shù)脂樹(shù)脂5份，環(huán)氧大豆油1. 5份，こニ酸ニこ酯和己ニ酸ニ丁酯的混合物5份，笨甲酸鋁2份，分別對(duì)聚乳酸樹(shù)脂、聚對(duì)苯ニ甲酸-共-丁ニ酸丁ニ醇酯樹(shù)脂進(jìn)行干燥處理；含水率為180PPM將各原料按照比例放入高混機(jī)中混合均勻；將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，各溫區(qū)設(shè)備介于12(T170°C之間，進(jìn)行改性造粒；將改性后的樹(shù)脂加入吹膜機(jī)，進(jìn)行吹膜，即可。實(shí)施例3稱取聚乳酸樹(shù)脂81份，聚對(duì)苯ニ甲酸-共-丁ニ酸丁ニ醇酯樹(shù)脂8份，環(huán)氧大豆油2份，こニ酸ニこ酯和己ニ酸ニ丁酯的混合物7份，笨甲酸鋁2份，分別聚乳酸樹(shù)脂81 份，聚對(duì)苯ニ甲酸-共-丁ニ酸丁ニ醇酯樹(shù)脂進(jìn)行干燥處理；含水率150PPM將各原料按照比例放入高混機(jī)中混合均勻；將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，各溫區(qū)設(shè)備介于12(T170°C之間，進(jìn)行改性造粒；將改性后的樹(shù)脂加入吹膜機(jī)，進(jìn)行吹膜，即可。實(shí)施例4 稱取聚乳酸樹(shù)脂74份，聚對(duì)苯ニ甲酸-共-丁ニ酸丁ニ醇酯樹(shù)脂12份，環(huán)氧大豆油3份，こニ酸ニこ酯和己ニ酸ニ丁酯的混合物9份，笨甲酸鋁2份，分別對(duì)聚乳酸樹(shù)脂，聚對(duì)苯ニ甲酸-共-丁ニ酸丁ニ醇酯樹(shù)脂進(jìn)行干燥處理；含水率為120PPM將各原料按照比例放入高混機(jī)中混合均勻；將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，各溫區(qū)設(shè)備介于12(T170°C之間，進(jìn)行改性造粒；將改性后的樹(shù)脂加入吹膜機(jī)，進(jìn)行吹膜，即可。實(shí)施例5稱取聚乳酸樹(shù)脂70份，聚對(duì)苯ニ甲酸-共-丁ニ酸丁ニ醇酯樹(shù)脂16份，環(huán)氧大豆油3份，こニ酸ニこ酯和己ニ酸ニ丁酯的混合物9份，笨甲酸鋁2份，分別對(duì)聚乳酸樹(shù)脂，聚對(duì)苯ニ甲酸-共-丁ニ酸丁ニ醇酯樹(shù)脂進(jìn)行干燥處理；含水率為100PPM將各原料按照比例放入高混機(jī)中混合均勻；將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，各溫區(qū)設(shè)備介于12(T170°C之間，進(jìn)行改性造粒；將改性后的樹(shù)脂加入吹膜機(jī)，進(jìn)行吹膜，即可。實(shí)施例6稱取聚乳酸樹(shù)脂60份，聚對(duì)苯ニ甲酸-共-丁ニ酸丁ニ醇酯樹(shù)脂26份，環(huán)氧大豆油3份，こニ酸ニこ酯和己ニ酸ニ丁酯的混合物9份，笨甲酸鋁2份，分別對(duì)聚乳酸樹(shù)脂，聚對(duì)苯ニ甲酸-共-丁ニ酸丁ニ醇酯樹(shù)脂樹(shù)脂進(jìn)行干燥處理，含水率為120PPM ;將各原料按照比例放入高混機(jī)中混合均勻；將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，各溫區(qū)設(shè)備介于12(T170°C之間，進(jìn)行改性造粒；將改性后的樹(shù)脂加入吹膜機(jī)，進(jìn)行吹膜，即可。實(shí)施例7稱取聚乳酸樹(shù)脂70份，聚丁ニ酸丁ニ醇酯16份，環(huán)氧大豆油3份，こニ酸ニこ酯和己ニ酸ニ丁酯的混合物9份，笨甲酸鋁2份，分別對(duì)聚乳酸樹(shù)脂，聚丁ニ酸丁ニ醇酯進(jìn)行干燥處理，含水率為120PPM;將各原料按照比例放入高混機(jī)中混合均勻；將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，各溫區(qū)設(shè)備介于12(T170°C之間，進(jìn)行改性造粒；將改性后的樹(shù)脂加入吹膜機(jī)，進(jìn)行吹膜，即可。實(shí)施例8
稱取聚乳酸樹(shù)脂70份，丁ニ醇酯樹(shù)脂16份，環(huán)氧大豆油3份，こニ酸ニこ酯和己ニ酸ニ丁酯的混合物9份，こニ酸ニこ酯與己ニ酸ニ丁酷，笨甲酸鋁2份，分別對(duì)聚乳酸樹(shù)月旨，聚己ニ酸進(jìn)行干燥處理，含水率為120PPM;將各原料按照比例放入高混機(jī)中混合均勻；將混合均勻后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，各溫區(qū)設(shè)備介于12(T17(TC之間，進(jìn)行改性造粒；將改性后的樹(shù)脂加入吹膜機(jī)，進(jìn)行吹膜，即可得到ー種耐熱性聚乳酸/聚ニ元酸ニ元醇酯共聚物薄膜。從圖1中可以看出，隨著聚ニ元酸ニ元醇在材料中的百分比增加，材料的拉伸強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但斷裂伸長(zhǎng)率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。隨著己ニ酸ニ酯在材料中百分比的増加，材料的拉伸強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但斷裂伸長(zhǎng)率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。笨甲酸鋁的加入，可以大幅度提升材料的熱穩(wěn)定性。環(huán)氧大豆也有輔助提升材料穩(wěn)定性的作用。從上述實(shí)例可知，本發(fā)明公開(kāi)了ー種耐熱性聚乳酸/聚ニ元酸ニ元醇薄膜的制備方法，和純PLA樹(shù)脂相比，能夠大幅度提高材料的耐熱性和斷裂伸長(zhǎng)率，可應(yīng)用于超市購(gòu)物 袋、農(nóng)用地膜、食品包裝袋等對(duì)材料柔軟度、耐熱性都有要求的場(chǎng)合，具有廣泛的應(yīng)用范圍和市場(chǎng)前景。
權(quán)利要求
1.一種耐熱性聚乳酸/聚二元酸二元醇酯共聚物薄膜，其特征在于，由以下原料組成，按重量份數(shù)計(jì)聚乳酸50-90份聚二元酸二元醇醋5-40份環(huán)氧大互油O-10份己二酸二酯0-10份羧酸金屬鹽0-5份
2.如權(quán)利要求1所述耐熱性聚乳酸/聚二元酸二元醇酯共聚物薄膜，其特征在于，聚乳酸是由乳酸或丙交酯開(kāi)環(huán)聚合或直接縮聚法得到的聚酯，重均分子量應(yīng)介于8萬(wàn) 25萬(wàn)之間。
3.如權(quán)利要求1所述的耐熱性聚乳酸/聚二元酸二元醇酯共聚物薄膜，其特征在于是，聚二元酸二元醇酯是指由丁二酸，對(duì)苯二甲酸，已二酸，1，4 丁二醇，乙二醇，辛二醇中的兩種或多種的聚合物，重均分子量應(yīng)介于5萬(wàn) 30萬(wàn)之間。
4.如權(quán)利要求1所述的耐熱性聚乳酸/聚二元酸二元醇酯共聚物薄膜，其特征在于，所述的環(huán)氧大豆油，其環(huán)氧值彡6. 0%。
5.如權(quán)利要求1所述的耐熱性聚乳酸/聚二元酸二元醇酯共聚物薄膜，其特征在于，所述的己二酸二酯包括但不限于己二酸二甲酯，己二酸二乙酯，己二酸二丙酯，己二酸二丁酯，己二酸二辛酯，己二酸二異癸烷基酯，己二酸二正己酯中的一種或多種的組合物。
6.如權(quán)利要求1所述的耐熱性聚乳酸/聚二元酸二元醇酯共聚物薄膜，其特征在于，所述的羧酸金屬鹽包括但不限于苯甲酸鋁，叔丁基苯甲酸鋁，甲基丙烯酸鋅中的一種或多種的組合物。
7.如權(quán)利要求1所述的耐熱性聚乳酸/聚二元酸二元醇酯共聚物薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (I )、取上述原材料，并對(duì)聚乳酸和聚二元酸二元酯干燥處理，聚乳酸和聚二元酸二元酯應(yīng)干燥到含水量< 200PPM。
(2)、將原料放入高混機(jī)中混合至均勻； (3)、將原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)行改性造粒，形成顆料狀的樹(shù)脂；造粒的溫度為130"180°C ； (4)、將改性后的樹(shù)脂放入吹膜機(jī)中進(jìn)行吹膜，即可。
8.如權(quán)利要求7所述的耐熱性聚乳酸/聚羥基脂肪酸酯共聚物薄膜的制備方法，其特征在于，吹膜時(shí)溫度設(shè)置為12(T170°C，膜的吹脹比為2-4. 5。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種耐熱性聚乳酸/聚二元酸二元醇酯共聚物薄膜及其制備方法，本薄膜由聚乳酸、聚二元酸二元醇酯、環(huán)氧大豆油、己二酸二酯、羧酸金屬鹽組成，本發(fā)明能夠大幅度提高材料的耐熱性和斷裂伸長(zhǎng)率，可應(yīng)用于超市購(gòu)物袋、農(nóng)用地膜、食品包裝袋等對(duì)材料柔軟度、耐熱性都有要求的場(chǎng)合，具有廣泛的應(yīng)用范圍和市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)B29C55/28GK103013069SQ20121046082
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者阮劉文, 高玉龍, 糜軍華 申請(qǐng)人:江蘇天仁生物材料有限公司