一種聚乳酸立體複合物的製作方法
2023-04-29 16:16:31 1
一種聚乳酸立體複合物的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種聚乳酸立體複合物，由第一乳酸類聚合物和第二乳酸類聚合物熔融共混製得；所述第一乳酸類聚合物為第一脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物；所述第二乳酸類聚合物為聚乳酸和第二脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物中的至少一種。該聚乳酸立體複合物中包含脂肪族-芳香族共聚酯鏈段，增強了聚乳酸立體複合物的柔韌性。另外，該立體複合物具有較高的熔體強度和較高的熔點。實驗結果表明：該聚乳酸立體複合物的斷裂伸長率高達410％；其熔點在200℃以上；頻率為0.1rad/s時，其複數粘度為3130～13600Pa.S；頻率為100rad/s時，立體複合物的複數粘度為1035～2690Pa.S。
【專利說明】一種聚乳酸立體複合物
【技術領域】
[0001] 本發明屬於高分子材料【技術領域】，尤其涉及一種聚乳酸立體複合物。
【背景技術】
[0002] 隨著環境汙染的加劇，人們對於高分子材料的使用提出了較高的要求，在滿足材 料使用性能的同時，要求高分子材料對環境無汙染。聚乳酸（PLA)是基於生物質資源且可 降解的綠色高分子材料，無毒、無刺激性，具有良好的生物相容性、生物可吸收性等優點，但 聚乳酸中含有大量的酯鍵，親水性差，降低了聚乳酸與其它物質的生物相容性，聚乳酸本身 為線型聚合物，熔體強度低，且脆性高，抗衝擊性差，限制其廣泛使用。
[0003] 針對聚乳酸的上述缺點，近年來許多科研工作者對聚乳酸的改性進行了大量研 究。近年來，通過將聚左旋乳酸（PLLA)和聚右旋乳酸（PDLA)形成立體複合物，其熔點可高 達230°C，解決了聚乳酸立體複合物的耐熱性問題，但是聚乳酸立體複合物的柔韌性卻沒有 明顯的改善，仍然限制了聚乳酸的應用。再如：專利CN 101970527A公開了一種聚乳酸立體 複合物的製備方法，首先製備PLLA和TOLA的低聚物，混合形成立體複合物，然後通過異氰 酸酯將PLLA和TOLA的低聚物連接形成高分子量嵌段共聚物，該方法提供了有效製備PLA 立體了複合物的方法，可以避免高的加工溫度，但異氰酸酯價格高，毒性大，活性高，反應時 不易控制，且易與水反應，不利於貯存，同時製備的聚乳酸立體複合物的柔韌性也不好；專 利CN 101522755A也提供了一種立體複合物晶體生長的聚乳酸的製備方法，具體為：首先 將包含相同手性的乳酸單元的第一丙交酯開環聚合物得到第一聚乳酸，並在減壓下自熔融 狀態的第一聚乳酸中去除丙交酯，得到純化的聚乳酸，然後再將手性不同於第一丙交酯的 第二丙交酯開環聚合得到第二聚乳酸，在減壓下自熔融狀態的第二聚乳酸中去除丙交酯， 得到純化的第二聚乳酸；該方法可提供高熔點和高分子量，即使反覆熔融和結晶化，立體復 合物晶體也生長的聚乳酸的製備方法，但製備的聚乳酸立體複合物柔韌性仍然較差。
【發明內容】
[0004] 有鑑於此，本發明的目的在於提供了一種聚乳酸立體複合物，本發明提供的聚乳 酸立體複合物具有較高的柔韌性。
[0005] 本發明提供了一種聚乳酸立體複合物，由第一乳酸類聚合物和第二乳酸類聚合物 熔融共混製得；
[0006] 所述第一乳酸類聚合物為第一脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物；
[0007] 所述第二乳酸類聚合物為聚乳酸和第二脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚 物中的至少一種。
[0008] 優選地，所述第一乳酸類聚合物和第二乳酸類聚合物的質量比為（5?95) : (95? 5)。
[0009] 優選地，所述第一脂肪族-芳香族共聚酯_聚乳酸嵌段共聚物中脂肪族_芳香族 共聚酯鏈段與聚乳酸鏈段的質量比為（5?95) : (95?5)。
[0010] 優選地，所述第一脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物和第二脂肪族-芳 香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物獨立地選自式I或式II所示結構：
[0011]
【權利要求】
1. 一種聚乳酸立體複合物，由第一乳酸類聚合物和第二乳酸類聚合物熔融共混製得； 所述第一乳酸類聚合物為第一脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物； 所述第二乳酸類聚合物為聚乳酸和第二脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物中 的至少一種。
2. 根據權利要求1所述的聚乳酸立體複合物，其特徵在於，所述第一乳酸類聚合物和 第二乳酸類聚合物的質量比為（5?95) : (95?5)。
3. 根據權利要求1所述的聚乳酸立體複合物，其特徵在於，所述第一脂肪族-芳香族 共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物中脂肪族-芳香族共聚酯鏈段與聚乳酸鏈段的質量比為（5? 95) : (95 ?5)。
4. 根據權利要求1所述的聚乳酸立體複合物，其特徵在於，所述第一脂肪族-芳香族共 聚酯-聚乳酸嵌段共聚物和第二脂肪族-芳香族共聚酯-聚乳酸嵌段共聚物獨立地選自式 I或式II所示結構：
其中，所述 nl = 10 ?200, ml = 10 ?200, xl = 1 ?20，yl = 1 ?20， 所述 n2 = 5 ?200, m2 = 5 ?200, x2 = 1 ?40， 所述M1和M2獨立地選自二元醇類化合物除去羥基後的基團， 所述A1和A2獨立地選自亞烴基， 所述R1為多元醇類化合物除去羥基後的基團， 所述R2為多元羧酸類化合物除去羧基後的基團， 所述D1和D2獨立地選自芳香基或-R5-O-R6-,所述R 5和R6獨立地選自芳香基； 所述E1具有式101所示結構：
5. 根據權利要求1所述的聚乳酸立體複合物，其特徵在於，所述聚乳酸包括D-聚乳酸 和L-聚乳酸中的一種或兩種。
6. 根據權利要求1所述的聚乳酸立體複合物，其特徵在於，所述第一脂肪族-芳香族共 聚酯-聚乳酸嵌段共聚物的製備方法，包括以下步驟： 將脂肪族二元羧酸類化合物、二元醇類化合物、芳香族二元羧酸類化合物和多元化合 物進行酯化反應和縮聚反應，得到脂肪族-芳香族共聚酯， 所述多元化合物為多元羧酸類化合物或多元醇類化合物； 將所述脂肪族-芳香族共聚酯和丙交酯進行聚合反應，得到第一脂肪族-芳香族共聚 酯-聚乳酸嵌段共聚物。
7. 根據權利要求6所述的聚乳酸立體複合物，其特徵在於，所述酯化反應的溫度為 130°C?230°C ; 所述酯化反應的時間為Ih?10h。
8. 根據權利要求6所述的聚乳酸立體複合物，其特徵在於，所述縮聚反應的溫度為 21(TC ?290。。； 所述縮聚反應的時間為〇. 5h?48h ; 所述縮聚反應的壓力為IPa?2000Pa。
9. 根據權利要求6所述的聚乳酸立體複合物，其特徵在於，所述脂肪族二元羧酸類化 合物和芳香族二元羧酸類化合物的總物質的量與所述脂肪族二元醇類化合物的物質的量 比為1:1?1:2 ; 所述脂肪族二元羧酸類化合物和芳香族二元羧酸類化合物的物質的量比為10:90? 90:10。
10.根據權利要求1所述的聚乳酸立體複合物，其特徵在於，所述熔融共混的溫度為 180°C ?250°C ; 所述烙融共混的時間為3min?30min。
【文檔編號】C08L67/04GK104327471SQ201410668619
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月18日
【發明者】張寶, 邊新超, 陳學思, 李杲 申請人:中國科學院長春應用化學研究所