[发明专利]一种增韧剂、增韧聚乳酸及其制备方法

说明书

本发明涉及可降解材料技术领域，具体公开了一种增韧剂、增韧聚乳酸及其制备方法，增韧剂的制备方法，其包括：取30‑60摩尔份数的乳酸、5‑10摩尔份数的衣康酸、及40‑70摩尔份数的二元羧酸与二元醇的混合物，经缩聚反应制备得到。增韧聚乳酸由该增韧剂制备得到。本发明的增韧剂可实现良好的增韧效果，且该增韧剂降解速率高，且降解产物对人体/土壤等无危害，增韧效果好，具有全降解特性。

【技术领域】

本发明涉及可降解材料技术领域，具体涉及一种增韧剂、增韧聚乳酸及其制备方法。

【背景技术】

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，其抗形变能力中等，介于纤维和橡胶之间，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料涉及包装、医药、化工、生活、农业等诸多领域，塑料制品也种类繁多，包括包装袋、塑料膜、一次性餐具、塑料瓶、泡沫塑料填充物、生活用品等。

由于塑料的大量使用，塑料垃圾越来越多，致使白色污染日趋严重，给自然环境带来了污染和危害，并且现在的塑料原料如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等均属于不可降解的塑料材料，仅能通过回收和掩埋进行处理，但现如今塑料回收分类复杂、成本高，回收较为困难，回收量较低，而因为塑料的不可降解性，其掩埋后需要长达上百年的时间才能完全降解，将会长期占用土地，且会影响土质，造成长期的、深层次的生态环境问题。

为减少白色污染，现有的塑料原料逐步向可降解方向发展，出现了部分可降解材料，如淀粉基聚丙烯等，但此类材料仅能实现部分降解，无法做到全部降解。随着技术发展，全降解材料逐步问世并快速发展，其中，聚乳酸是产能最大、产业链最成熟的全降解塑料制品，但由于其存在脆性过大、断裂伸长率及冲击强度较低等问题，造成制品性能存在缺陷，致使其应用受到局限，因此针对聚乳酸增韧改性人们做了大量研究，目前主要以添加增韧剂的物理共混方法为主。

现如今的增韧剂由于材料和工艺限制，使得其与聚乳酸相容性差，造成增韧效果有限，或增韧剂用量较大，造成制造成本偏高，并且由于增韧剂主要以无机、不可降解有机材料(同时也是石油基材料)为主，破坏了聚乳酸本身的可再生来源及全降解特性，不利于塑料的全降解。

【发明内容】

为解决现有技术中的塑料降解难度大的技术问题，本发明提供了一种增韧剂、增韧聚乳酸及其制备方法。

本发明提供一种增韧剂的制备方法，其包括：取30-60摩尔份数的乳酸、5-10摩尔份数的衣康酸、及40-70摩尔份数的二元羧酸与二元醇的混合物，经缩聚反应制备得到。

优选地，缩聚反应在惰性环境中进行，至少包括以下步骤：将乳酸、衣康酸、及二元羧酸与二元醇的混合物进行混合，混合后于100-130℃、常压下反应1.5-3.5h，进行预酯化；于160-200℃、常压下反应1.5-3.5h，进行酯化脱水；于200-240℃、10-30KPa条件下反应4-8h进行缩聚，得增韧剂。

优选地，利用有机溶剂和醇类化合物对增韧剂进行提纯，有机溶剂与醇类化合物的体积比为1:(1.5-3)。

优选地，有机溶剂包括三氯甲烷、四氢呋喃中的至少一种，和/或醇类化合物包括甲醇、乙醇中的至少一种。

优选地，二元醇与二元羧酸的混合物中二元醇和二元羧酸的摩尔比为(1-1.5):1。

优选地，二元醇包括丁二醇、丙二醇、已二醇中的至少一种，和/或二元羧酸包括癸二酸、丁二酸、己二酸、2，5-呋喃二甲酸中的至少一种。

优选地，二元羧酸包括摩尔比为(0.3-4):1的癸二酸与丁二酸的混合物。

为了进一步解决以上技术问题，本发明还提供一种增韧剂，其根据上述的增韧剂的制备方法制备得到。