[发明专利]一种低成本全生物降解聚乳酸片材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物降解高分子材料及其制备方法，尤其涉及一种低成本全生物降解聚乳酸片材及其制备方法；属于生物材料技术领域。

背景技术

高分子材料的废弃物给环境带来的负面影响已经引起了人们的广泛关注，解决严重的“白色污染”问题成为很多国家关注的问题。在这种形势下，生物降解高分子材料的研究与开发受到人们的重视，部分生物降解类高分子材料已开始用于工业化生产。它既有普通塑料的各种物理性能，可以广泛的使用，又可以在使用废弃之后不污染环境，它可以通过一定的温度、湿度及自然界的微生物共同作用彻底分解成二氧化碳与水。大力推广生物降解高分子材料，可以有效的缓解环境污染问题，也符合当今高分子材料发展趋势。

聚乳酸(PLA)作为完全可降解的高分子材料被称为“绿色塑料”，具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境。聚乳酸有良好的物理性能，适用于吹塑、注塑等各种加工方法，制成纤维、膜、块、板等用于加工成从工业到民用的各种塑料制品、食品包装、快餐饭盒、无纺布、农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地面垫等等，市场前景十分看好。

聚乳酸的最初原料是各种高淀粉含量的农作物，经过撵磨制成淀粉，经过生物发酵转化成乳酸，乳酸经脱水反应聚合成聚乳酸。可见聚乳酸完全不同于其它塑料，它的本质是利用可再生的植物资源；且它有着与普通塑料相同的物理性能及加工性能，因此使用聚乳酸材料，可以有效的缓解不可再生资源的枯竭。如美国嘉吉(Cargill)公司有年产5万吨聚乳酸材料的能力，国内海正生物材料股份有限公司等年产量逐渐达到欧美等先进国家的水平。

中国专利申请(公开号：CN1732228A)涉及用于热成型的聚乳酸聚合物组合物，用于热成型的聚乳酸聚合物片材，和由其获得的热成型制品。其中所述的聚乳酸片材是由无定形聚乳酸聚合物和结晶聚乳酸聚合物组合物形成，所述的无定形聚乳酸聚合物和结晶聚乳酸聚合物包括一定含量比率的L-乳酸和D-乳酸，其中100重量份的无定形聚乳酸聚合物为基准，所述结晶聚乳酸聚合物的存在量为10～200重量份。虽然该聚乳酸片材展现结晶聚乳酸聚合物固有的耐冲击性和耐热性，而且具有无定形聚乳酸聚合物的柔韧性。但是由于聚乳酸片材的热降解性，熔融加工中分子量衰减较大；在聚乳酸片材的成型过程中产生的边料，和片材二次成型后的边角料，会占物料总量的35％左右，这部分物料不能无限次的直接回收参加使用，否则片材的物理性能会受很大的影响。这35％左右的一级的回料不再使用到片材当中，这就直接导致了聚乳酸片材的价格更高，也就限制了它的推广及使用范围。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术所存在的缺陷，提供一种成本较低、力学强度较好的全生物降解聚乳酸片材。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实施的：一种低成本全生物降解聚乳酸片材，其特征在于：该聚乳酸片材包括由以下重量份的成分挤出成型：

高分子量聚乳酸树脂：100份；低分子量聚乳酸树脂：10～100份；加工助剂：0.2～30份；所述的高分子量聚乳酸树脂的数均分子量为9～15万道尔顿，所述的低分子量聚乳酸树脂的数均分子量为5～9万道尔顿。

本发明所采用的高分子量聚乳酸树脂是新料聚乳酸树脂可以通过缩聚、开环聚合或其它已知的方法聚合而成。在缩聚反应中，聚乳酸树脂是通过直接使L-乳酸、D-乳酸或它们的混合物通过脱水/缩聚反应而获得的。

在开环聚合反应中，在催化剂的存在下通过聚合丙交脂来获得聚乳酸聚合物，其中所述的丙交脂可以是L-丙交脂、D-丙交脂和DL-丙交脂。