[发明专利]一种生物降解聚乳酸复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及用于高分子材料领域，特别涉及一种生物降解聚乳酸复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

目前，随着石油资源的口趋紧张，环境污染又成为人类生存最主要的几大问题之一，可降解非石油基高分子材料越来越得到人们的重视。聚乳酸是一种从玉米发酵再聚合得到的高分子材料，是环境友好可降解材料，同时聚乳酸具有很好的拉伸性、弯曲性和透光性，可以被用于各个高分子材料领域。但是，聚乳酸的价格偏高，并且韧性、耐热性能、耐水解性等仍需要进一步改善，才能被更广泛地使用。因此如何使聚乳酸的韧性得到提高而又不影响其生物降解性能是扩大聚乳酸应用必须解决的问题。

发明内容

综上所述，本发明有必要提供一种生物降解聚乳酸复合材料。

进一步地，还有必要提供一种所述生物降解聚乳酸复合材料的制备方法。

进一步地，还有必要提供一种所述生物降解聚乳酸复合材料的应用。

一种生物降解聚乳酸复合材料，所述生物降解聚乳酸复合材料包括如下按重量份数计算的组分：

高分子量聚乳酸    100份；

低分子量聚乳酸    10~40份；

生物降解共聚酯    10~30份；

扩链剂            0.1~3份；

抗水解剂          0.1~3份；

成核剂            0.1~5份；

无机填料          5~20份；

抗氧剂            0.1~0.8份；

所述高分子量聚乳酸的重均分子量为10万<Mw≤20万；所述低分子量聚乳酸的重均分子量为6万≤Mw≤10万。

一种生物降解聚乳酸复合材料，所述生物降解聚乳酸复合材料由如下按重量份数计算的组分组成：

高分子量聚乳酸    100份；

低分子量聚乳酸    10~40份；

生物降解共聚酯    10~30份；

扩链剂            0.1~3份；

抗水解剂          0.1~3份；

成核剂            0.1~5份；

无机填料          5~20份；

抗氧剂            0.1~0.8份；

所述高分子量聚乳酸的重均分子量为10万<Mw≤20万；所述低分子量聚乳酸的重均分子量为6万≤Mw≤10万。

其中，所述生物降解共聚酯可以为由二元羧酸单体与二元醇单体缩合反应得到。

其中，所述二元羧酸单体可以选自脂肪族二元酸、脂肪族二元酸的酯化衍生物、芳香族二元酸或芳香族二元酸的酯化衍生物中的任意一种或其组合；

所述二元醇单体可以选自脂肪族二元醇。

其中，所述二元羧酸单体中，可以含有2~22个碳原子。

其中，所述二元醇单体中，可以含有2~22个碳原子。

其中，所述生物降解共聚酯可以为聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、丁二酸丁二醇酯与己二酸丁二醇酯的共聚物（PBSA）或己二酸丁二醇酯与对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物（PBAT）。

所述PBS的重均分子量没有特别的限定，为本领域常用的PBS。通常地，其重均分子量Mw约在10~30万之间。

所述PBSA的重均分子量没有特别的限定，为本领域常用的PBSA。通常地，其重均分子量Mw约在10~30万之间。

所述PBAT的分子量没有特别的限定，为本领域常用的PBAT。通常地，其熔体流动速率（MFR）为2~8g/10min(190°C/2.16kg)。

其中，所述扩链剂可以选自1,4-苯基-双(2-恶喹啉)、二缩水甘油酯、双(2-恶喹啉)、甲苯二异氰酸酯、均苯四酐、二苯基甲烷二异氰酸酯、二氯甲酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、间苯二酞基双己内酞胺、扩链剂ADR-4370、异氰尿酸三缩水甘油酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的任意一种或其组合。

其中，所述抗水解剂可以选自碳化二亚胺类物质。所述碳化二亚胺类物质可以由一种或几种碳化二亚胺混合组成。

其中，优选为结构中含有1~30个碳化二亚胺基团的碳化二亚胺。

其中，优选摩尔质量为40~30000g/mol的碳化二亚胺。