[发明专利]一种新型改性聚乳酸的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种新型改性聚乳酸的制备方法，包括如下步骤：步骤一、以L‑丙交酯与ε‑己内酯为原料，在催化剂的作用下基于开环聚合合成接枝己内酯－乳酸共聚物；步骤二、将接枝己内酯－乳酸共聚物与聚乳酸于转矩流变仪中熔融共混，制成共混物；步骤三、向共混物中加入所述长余辉发光粉体，干混均匀后于挤出机中熔融混炼，制得新型改性聚乳酸，通过上述设置，对聚乳酸的力学性能进行了改进，满足包装材料的性能，本发明还公开了新型改性聚乳酸的制备方法制得的新型改性聚乳酸在制备包装材料、防伪塑料、聚乳酸流延膜中的应用。

技术领域

本发明涉及可降解塑料制品领域，特别涉及一种新型改性聚乳酸的制备方法及其应用。

背景技术

聚乳酸来源于玉米和蔗糖等生物质资源，具有完全生物降解性、生物相容性等特点相对于其它可降解材料如聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基脂肪酸酯和聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯等，聚乳酸具有产能最大、价格最低、综合性能最佳和应用领域最广等优势。近年来，聚乳酸应用领域从医用领域逐渐拓展到日用品、办公用品、学习用品、电子产品、汽车内饰件、3D打印、纺织产品、一次性餐具、包装产品、农用地膜、购物袋和垃圾袋等领域。因此，聚乳酸被认为最具有工业化应用前景的绿色环保新材料，可望逐步替代部分传统不可降解的塑料产品。

但由于聚乳酸分子链中长支链少，熔体强度特别低，应变硬化不足，造成了聚乳酸吹膜时膜泡不稳定易破裂。在热成型中，对于聚乳酸这种硬而脆、熔体强度很低的聚合物，成型过程只能在很窄的温度范围内进行，且产品质量差。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型改性聚乳酸，其具有熔体强度高，力学性能好的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种新型改性聚乳酸的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、以L-丙交酯与ε-己内酯为原料，在催化剂的作用下基于开环聚合合成接枝己内酯－乳酸共聚物；

步骤二、将接枝己内酯－乳酸共聚物与聚乳酸于转矩流变仪中熔融共混，制成共混物；

步骤三、向共混物中加入所述长余辉发光粉体，干混均匀后于挤出机中熔融混炼，制得新型改性聚乳酸。

通过采用上述技术方案，通过接枝己内酯－乳酸共聚物对聚乳酸进行共混增强，有效改善聚乳酸的熔体的力学性能，提高聚乳酸溶体流动性，提升聚乳酸的力学性能；接枝己内酯－乳酸共聚物与聚乳酸结构相近，共混性能好，共混物组分均匀稳定，不易发生迁移，性能持续稳定。

进一步设置：步骤一中L-丙交酯与ε-己内酯摩尔比为1:2.5-3，催化剂重量为总质量分数为0.1％～0.2％。

进一步设置：步骤一中催化剂为异辛酸亚锡。

进一步设置：步骤一的合成过程如下式所示：

进一步设置：步骤二接枝己内酯－乳酸共聚物与聚乳酸的质量比为1:9～99。

进一步设置：步骤二中转矩流变仪中熔融共混的温度为180℃～195℃，转速为50r/min，共混时间为5-8min。

进一步设置：步骤三中干混时温度为50～60℃，干混时间为10～15h。

进一步设置：所述长余辉发光粉体材料的化学式为：CaAl2O4:Eu²⁺,Nd³⁺。

进一步设置：所述新型改性聚乳酸内长余辉发光粉体的质量分数为3～7％。

本发明的另一目的是提供上述新型改性聚乳酸的制备方法的应用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：