[发明专利]复合物、聚乳酸复合材料及制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种复合物及其制备方法和用途。该复合物的制备方法包括如下步骤：(1)将稀土氧化物与偶联剂反应，得到表面活化的稀土氧化物；(2)将二元酸和二元醇进行聚合反应，得到聚酯，将聚酯采用混合溶剂法重结晶得到可降解聚酯；(3)将表面活化的稀土氧化物和可降解聚酯熔融混炼，然后挤出，得到复合物。该方法得到复合物能够提高聚乳酸的强度和韧性。本发明还提供了一种聚乳酸复合材料及其制备方法。该聚乳酸复合材料的原料按重量百分比包括：聚乳酸70～90wt％，复合物10～30wt％和增容剂1～5wt％。该聚乳酸复合材料具有良好的强度和韧性。

技术领域

本发明涉及一种复合物及其制备方法和用途，还涉及一种聚乳酸复合材料及其制备方法和用途。

背景技术

聚乳酸(PLA)是一种新型的生物基生物降解材料。在目前石油资源稀缺以及白色污染严重的情况下，聚乳酸(PLA)成为最具潜力的石油基塑料的替代品。PLA具有可堆肥和可生物降解的特性，同时具有良好的生物相容性。PLA的应用广泛，可制备片材、薄膜、纤维等，其可应用于多种领域。

聚乳酸(PLA)具有螺旋型排列的分子链，主链的重复单元中只有一个次甲基基团，没有柔性的亚甲基基团，聚乳酸分子链的活动性较差。此外，聚乳酸的玻璃化温度(Tg)在55～65℃之间。因此，聚乳酸在室温下表现出刚性和脆性，延展性较差，限制了聚乳酸的广泛应用。

CN101302881B公开了一种聚乳酸，其含有稀土化合物，或者还含有硫酸化合物。该稀土化合物的制备方法是以L-乳酸、D-乳酸、L乳酸和D-乳酸的混合物或者它们的低聚物为原料，加入稀土化合物和磺酸化合物，进行熔融缩聚反应，得到聚乳酸。该方法通过共聚改性，其对改善聚乳酸韧性的效果不佳。

CN111040394A公开了一种聚乳酸改性材料及其制备方法。聚乳酸改性材料由包括如下组分的原料组成：聚乳酸70～95wt％，硅烷化稀土助剂4～15wt％，扩链剂0.2～5wt％，成核剂0.1～3wt％，引发剂0.2～5wt％和抗氧剂0.1～2wt％。该方法将硅烷化稀土助剂与聚乳酸共混改性。硅烷化稀土助剂与聚乳酸相接触的面积较小，在硅烷化稀土助剂与聚乳酸接触的部位的力学强度较弱，降低了对聚乳酸力学强度的改善效果。

CN108546396A公开了一种纳米无机氧化物/硅酸/纤维素多层复合增强的生物降解材料。该生物降解材料是由增韧材料和包覆粒子共同改性聚乳酸得到；韧性材料为聚丁二酸丁二酯、聚羟基丁酸酯、聚碳酸酯、聚碳酸亚丙酯或聚己内酯；包覆粒子是以纤维素为内核，中间层为硅胶，外层为纳米氧化物包覆的粒子。该生物降解材料利用包覆粒子中的硅酸和无机纳米粒子双重隔绝的作用提高复合材料的热稳定性，纳米氧化物包覆在外层，其对生物降解材料韧性的改善效果差。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供了一种复合物的制备方法，该方法得到的复合物能够提高聚乳酸的强度和韧性，特别能够提高聚乳酸的断裂伸长率和拉伸强度。本发明的另一个目的在于提供一种复合物，该复合物能够提高聚乳酸的强度和韧性。本发明的再一个目的在于提供一种复合物在增强聚乳酸强度和/或韧性中的用途。本发明的又一个目的在于提供一种聚乳酸复合材料，该聚乳酸复合材料具有良好的强度和韧性。本发明的又一个目的在于提供一种聚乳酸复合材料的制备方法。

上述技术目的通过如下技术方案实现。

一方面，本发明提供一种复合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将稀土氧化物与偶联剂反应，得到表面活化的稀土氧化物；

(2)将二元酸和二元醇进行聚合反应，得到聚酯，将聚酯采用混合溶剂法重结晶得到可降解聚酯；

(3)将表面活化的稀土氧化物和可降解聚酯熔融混炼，然后挤出，得到复合物。