[发明专利]一种取向态聚乳酸型材的制备方法

说明书

本发明公开了一种取向态聚乳酸型材的制备方法，包括如下步骤：1)将经过干燥的聚乳酸原料进行初步成型，然后取向强化，所述取向强化方法包括再挤出或锻压；2)将步骤1)所得产物进行冷却淬火，待产物稳定后形成取向态聚乳酸型材。通过对制备聚乳酸型材的工艺参数的控制，最大程度上提高了聚乳酸分子以及晶区的取向作用，取得了预料不到的技术效果，从而获得了具有优良力学性能的聚乳酸型材。本发明制备的取向态聚乳酸型材性能稳定，健康无害、生物相容性良好。

技术领域

本发明涉及生产有机高分子型材的工艺，尤其是一种生产取向态聚乳酸型材的方法。

背景技术

聚乳酸作为一种可降解材料，有良好的组织相容性，因此在医学上有广泛的用途，但是常规的聚乳酸材料由于其强度低，制约了其在医学，特别是骨科上的应用。

中国专利CN101525812A通过纺丝法来制备高强度的聚乳酸，以聚乳酸切片为原料，采用高速气流喷头拉伸，提高连续长丝的取向度，以获得足够的纤维强度；采用高于100N/mm的轧机线压力和125℃～157℃的轧辊温度，以获得最佳的粘合强度。该方法轧机线压力和气流喷头难以控制，对设备、原料、聚乳酸的纯度要求苛刻，因而实际操作复杂。

中国专利CN103540111A公开了一种高强度、耐高温的全降解聚乳酸片材及其制备方法，将50％-78％的聚乳酸、10％-30％的增韧组分、10％-30％的无机填料和1％-3％其他助剂混合均匀，使用挤出机制备共混母粒，然后通过挤出机制备片材。该方法因为添加助剂，因此存在界面匹配性差的问题。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种取向态聚乳酸型材的制备方法，包括如下步骤：

1)将经过干燥的聚乳酸原料进行初步成型，然后取向强化，所述取向强化方法包括再挤出或锻压；

2)将步骤1)所得产物进行冷却淬火，待产物稳定后形成取向态聚乳酸型材。

优选的，所述步骤1)的锻压的方法为真空锻压。

优选的，所述步骤1)中的聚乳酸原料为左旋聚乳酸,其比旋光度在-155°～-160°。

优选的，所述步骤1)中的聚乳酸原料特性粘度为1dL/g-7dL/g。

优选的，所述步骤1)中的锻压的加热温度为160℃-210℃，压强为5Mpa-30Mpa,加热时间为1min-5min。

优选的，所述步骤1)中的挤出的预热温度为120℃-200℃，预热时间为1min-5min。

优选的，所述步骤1)中的锻压的预热温度为140℃-180℃，预热时间为1min-5min。

优选的，所述步骤1)中的挤出速度为10-200cm³/s。

优选的，所述步骤2)的淬火温度为-20℃到30℃,冷却时间为1-2min，淬火冷却速率为50℃/min-150℃/min。

优选的，所述步骤2)中的型材的结晶度为50％-90％，晶粒形状为片晶、伸直链晶或串晶，微观结构上呈线性排列。

本发明的有益效果是：

1、工艺简单，操作方便，对设备要求低，可适应规模化生产。本发明方法为高取向度聚乳酸型材的制备提供了合理的工艺条件和技术路线，在选定的工艺条件的协同作用下，分子链的排列更加有序规整，聚乳酸晶区在一定的成型压力及成型温度下发生结构重排，形成在微观以及宏观结构都高度取向的聚乳酸型材，并有效克服其常规聚乳酸制品力学性能不理想等缺陷，从而进一步扩大聚乳酸制品的实际应用领域。