[发明专利]聚乳酸管材的生产方法以及采用该方法制得的聚乳酸管材

说明书

本申请涉及一种聚乳酸管材的生产方法以及采用该方法制得的聚乳酸管材。聚乳酸管材的生产方法，包括以下步骤：按以下重量份称取原料：聚乳酸100份、聚偏氟乙烯0.5‑8份、淀粉5‑15份以及环氧植物油5‑15份；将原料混合均匀后得到混合原料；将混合原料加热熔融，并由挤出设备挤出得到聚乳酸坯管；对聚乳酸坯管进行轴向拉伸；冷却聚乳酸坯管得到聚乳酸管材。聚乳酸管材，采用上述聚乳酸管材的生产方法制得。上述聚乳酸管材的应用，可用作吸管或医用导管。本申请通过聚偏氟乙烯和环氧植物油的配伍，有利于促进聚乳酸的结晶，从而提高了聚乳酸的结晶度，进而提高了聚乳酸产品的力学性能；并且本申请不需要降低冷却速度，从而提高了生产效率。

技术领域

本申请涉及聚乳酸管材领域，更具体地说，它涉及一种聚乳酸管材的生产方法以及采用该方法制得的聚乳酸管材。

背景技术

聚乳酸（PLA）由淀粉制成，是一种无毒的可降解材料。该材料在废弃后能完全分解成CO₂和H₂O，对环境不会产生污染，有利于对环境的保护，符合21世纪发展循环经济和实现可持续发展的要求。目前聚乳酸材料常通过熔融挤出的方法制成管材而应用于医药和食品行业中。然而，聚乳酸由于具有较慢的结晶动力学，故其产品往往结晶度较低。而较低的结晶度，会导致聚乳酸产品的力学性能不理想。

目前，相关技术中，在聚乳酸坯料挤出后，采用降低其冷却速度的方法，使聚乳酸分子链有充分的时间进入晶格，从而提高了聚乳酸产品的结晶度，进而提高了其力学性能。

针对上述中的相关技术，发明人认为尽管降低冷却速度可以提高聚乳酸的结晶度，但是也影响了生产效率，不利于大生产。

发明内容

为了既能提高聚乳酸的结晶度，又不以降低生产效率为代价，本申请提供一种聚乳酸管材的生产方法以及采用该方法制得的聚乳酸管材。

第一方面，本申请提供一种聚乳酸管材的生产方法，采用如下的技术方案：

聚乳酸管材的生产方法，包括以下步骤：

按以下重量份称取原料：

聚乳酸100份、聚偏氟乙烯0.5-8份、淀粉5-15份以及环氧植物油5-15份；

将原料混合均匀后得到混合原料；

将混合原料加热熔融，并由挤出设备挤出得到聚乳酸坯管；

对聚乳酸坯管进行轴向拉伸；

冷却聚乳酸坯管得到聚乳酸管材。

通过采用上述技术方案，聚偏氟乙烯由于具有较快的结晶速度，故在挤出后的冷却过程中，聚偏氟乙烯会首先结晶，并在体系中形成晶核。晶核的形成有利于促进聚乳酸结晶，从而提高了聚乳酸的结晶度。环氧植物油能够降低分子间作用力，有利于聚偏氟乙烯在聚乳酸基体中的分散。将环氧植物油与聚偏氟乙烯配伍，能更好地发挥聚偏氟乙烯促进聚乳酸结晶的作用，提高聚乳酸的结晶度。且相比于相关技术，不需要降低冷却速度，从而提高了生产效率。另外，对聚乳酸管进行轴向拉伸能够提高聚乳酸分子链的取向程度，从而进一步促进了聚乳酸结晶。

可选的，对所述聚乳酸坯管进行轴向拉伸时的拉伸温度为90-120℃，拉伸倍数为1-4倍。

通过采用上述技术方案，对聚乳酸坯管的轴向拉伸温度控制在聚乳酸熔点和玻璃化温度之间，有利于保证拉伸促结晶的效果。同时，提高拉伸的倍数有利于提高聚乳酸分子链的取向程度，有助于促进聚乳酸结晶。但是拉伸程度过高，会破坏聚乳酸内部的分子结构体系，降低结晶度。

可选的，所述原料混合时：先将聚偏氟乙烯加入环氧植物油中混合均匀；之后将聚乳酸和淀粉分批加入混合体系中并混合。

通过采用上述技术方案，采用先将聚偏氟乙烯与环氧植物油均匀混合，后与分批的聚乳酸和淀粉混合的方式，有利于聚偏氟乙烯更均匀地混合到聚乳酸基体中，进而有利于更好地发挥聚偏氟乙烯促进聚乳酸结晶的作用。