[发明专利]一种聚乳酸复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚乳酸复合材料及其制备方法。聚乳酸复合材料及其制备方法按重量份计，原料及组成为：外消旋聚乳酸共聚物100重量份，立构复合聚乳酸10‑40重量份，其中，立构复合聚乳酸中，聚左旋乳酸30‑70重量份，聚右旋乳酸30‑70重量份。将立构复合型聚乳酸与外消旋聚乳酸共混，增强纯外消旋聚乳酸树脂的力学性能。本发明中的原料易得，工艺简单，采用两步熔融共混的方法，避免引入扩链剂等不可降解的材料，在增强纯外消旋聚乳酸树脂的力学性能的同时而不引入其它非降解物质，因此形成的外消旋聚乳酸复合材料具有优异的生物降解性能。

技术领域

本发明属于生物降解高分子材料技术领域。涉及聚乳酸复合材料及其制备方法的制备方法。

背景技术

聚乳酸（PLA）是由可以再生的植物资源提取出的淀粉发酵成为乳酸，进一步聚合而成的脂肪族聚酯，是脂肪族聚酯中研究较为活跃的品种之一。聚乳酸玻璃化转变温度和熔点分别为60℃和175℃左右，在室温下是一种处于玻璃态的硬质高分子，其热性能与聚苯乙烯相似。聚乳酸具有热塑性，能够像PP、PS和PET等合成高分子一样在通用的加工设备上进行成型加工。聚乳酸能够完全生物降解，各种聚乳酸产品使用以后埋在土壤中，经过一定时间以后会自然分解为水和二氧化碳，不会造成环境污染。聚乳酸与一般的合成高分子材料不同，具有可生物降解性和植物来源性两大特点。围绕这两大特性，聚乳酸能够在减少环境污染、节省石油资源以及减轻地球温室效应方面展开很多颇具意义的应用。聚乳酸有多种立体异构体：聚左旋乳酸（PLLA）、聚右旋乳酸（PDLA）、内消旋聚乳酸(PML)和外消旋聚乳酸（PDLLA）。其中，聚左旋乳酸和聚右旋乳酸之间可以发生立构复合而得到聚乳酸的立构复合物，称之为立构复合型聚乳酸。1987年，Ikada等[Macromolecules 1987,20:904-906]第一次报道了立构复合型聚乳酸，之后，逐渐引起了科研工作者们的注意。近年来，采用立构复合技术成为了开发耐热型聚乳酸的一个新的方向。研究表明，立构复合型聚乳酸的熔点可达230 ^oC，比纯聚左旋乳酸或聚右旋乳酸的熔点高50 ^oC左右，其热稳定性、力学性能以及耐水解性能均比纯聚左旋乳酸或聚右旋乳酸要好。

外消旋聚乳酸没有光学活性，玻璃化温度介于 50~60 °C，为无定形态结构、无熔融温度的高分子材料，其降解速度和生物相容性都要优于聚左旋乳酸。外消旋聚乳酸因其极具医用价值，由外消旋聚乳酸制成的产品生物相容性好，用于药物释放载体-把药物包埋于高分子聚合物基质形成微球或者微粒，经过FDA批准可用作注射用微胶囊，微球及埋植剂等缓蚀剂的辅料和内固定装置；用作组织工程细胞培养的多孔泡沫支架；骨骼固定或者组织修复材料组织工程；外科手术缝合线；植入片及夹钳；人造皮肤，人造血管；眼科植入材料视网膜等。

专利CN102634866A、CN103421285A、CN105038158A等公布的大都是通过立构复合聚乳酸自增强或增韧聚乳酸，改善聚乳酸自身的力学性能。而立构复合聚乳酸用于增强外消旋聚乳酸，改善其力学性能未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有聚乳酸复合材料及其制备方法上述之不足,而提供一种聚乳酸复合材料及其制备方法及其制备方法。制备方法为低温熔融加工方法，即熔融加工温度高于聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的熔点，低于立构复合型聚乳酸的熔点。在这样的加工温度区间，外消旋聚乳酸树脂，聚左旋乳酸和聚右旋乳酸均可以完全熔融，仅仅立构复合型聚乳酸晶体可以生长，一旦形成立构复合型聚乳酸晶体，便会以固相的形式分散在外消旋聚乳酸基质树脂中，原位形成的立构复合型聚乳酸不仅可以有效增强纯外消旋聚乳酸树脂的力学性能，而且在很宽的温度范围内（低于立构复合型聚乳酸的熔点）调控纯外消旋聚乳酸树脂的拉伸力学行为和熔融指数。

一种聚乳酸复合材料及其制备方法，它由外消旋聚乳酸和立构复合聚乳酸构成，其重量份配比为：

外消旋聚乳酸 100 立构复合聚乳酸10-40 ；