专利名称：一种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片及其制备方法
技术领域：
本发明属于共混改性聚乳酸及其制备领域，特别涉及一种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片及其制备方法。
背景技术：
塑料制品具有质轻、防水、耐用、生产技术成熟、成本低等优点，自问世以来，给人们带来许多便利，但同时也产生日益严重的污染问题，以往的填埋、焚烧、回收利用都不能从根本上解决污染问题。在石油、煤等石化资源日益枯竭的今天，生物资源的开发和应用受到了人们的广泛关注。按照美国ASTM定义，生物降解材料是通过自然界微生物(细菌、 真菌等)作用而发生降解的材料。一般来说，生物降解材料是指在生物和生物化学作用过程中或者生物环境中可以发生降解的材料。生物降解材料高分子中，淀粉、聚乳酸(PLA)、 聚-β-羟丁酸(PHB)等以生物可再生资源为原料，能够降低高分子制备对石油的依赖，因此受到更为广泛的关注。以可再生的生物资源为原料的聚乳酸，能够摆脱对石油资源的依赖，并且聚乳酸还是一种低能耗产品，其生产制造过程能耗比聚乙烯、聚苯乙烯等石油基高分子低 30% -50%，使用后的聚乳酸制品经燃烧、堆肥化、掩埋等处理，可以把二氧化碳返回自然界，减少向大气中过多的二氧化碳排放，从而减少空气中二氧化碳的含量。因此，PLA是一种低碳、环保、可持续发展的材料。PLA具有很高的强度和模量，在生物降解高分子中刚性最大，但其脆性大、热稳定性差、熔体强度低等缺点限制了其应用范围，因此需要对其进行改性。中国专利 200510050275. 7公开了一种通过加入增塑剂制备聚乳酸树脂颗粒的方法。中国专利 201010296257. 8公开了一种聚乳酸与增塑剂和纳米无机粒子共混的改性材料的制备方法。 通过传统共混增塑改性PLA能够有效提高PLA的柔韧性，然而材料的强度和模量会显著的降低，并且增塑体系在经过一段时间后，存在增塑剂迁移现象，从而影响了增塑PLA材料的储存和使用。本发明利用扩链剂使增塑剂与聚乳酸形成嵌段共聚物，不仅可以有效增塑聚乳酸，并且降低了增塑剂的迁移，同时通过与纳米颗粒和/或改性的纳米颗粒共混，可以提高制品的耐热性、耐磨性、尺寸稳定性、刚度及可加工性，并降低成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片及其制备方法，该聚乳酸纳米树脂切片为全生物降解材料，并具有优良的力学性能，该制备方法简单，成本低，可大规模生产。本发明的一种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片，其组分按重量份数包括
权利要求
1.一种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片，其组分包括聚乳酸、增塑剂、纳米粒子、纳米粒子改性剂和扩链剂。
2.根据权利要求1所述的一种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片，其特征在于 该聚乳酸纳米树脂切片的组分按重量份数包括聚乳酸30-97. 5份，增塑剂1-30份，纳米粒子1-30份，纳米粒子改性剂0-10份，扩链剂0. 5-10份。
3.根据权利要求1所述的一种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片，其特征在于 所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、乙酰柠檬酸三辛酯、磷酸三苯酯、癸二酸二丁酯、聚乙二醇中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片，其特征在于 所述的纳米粒子为滑石粉、二氧化硅、碳酸钙、蒙脱土、高岭土、硅藻土中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片，其特征在于 所述的纳米粒子改性剂为马来酸酐、Y-氨基丙基三乙基硅氧烷、Y-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、甲基乙酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、硬脂酸盐、钛酸酯、铝酸酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片，其特征在于 所述的扩链剂为二缩水甘油基醚类环状二环氧化物、4-环己烯-1，2- 二羧酸(环氧乙基甲基)酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1，3_苯基-双 (2-恶唑啉)、1，4_苯基-双(2-恶唑啉)、双(2-恶唑啉)中的一种或几种。
7.—种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片的制备方法，包括按重量份数将聚乳酸30-97. 5份、扩链剂0. 5-10份和增塑剂1_30份混合，然后加入纳米无机粒子1-30份和纳米无机粒子改性剂0-10份，混合均勻后进行熔融共混造粒，即得该透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片。
8.根据权利要求6所述的一种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片的制备方法，其特征在于所述的混合在捏合机或高速混合机中完成，其转速为200 3000rpm，混合时间 10 3000 秒。
9.根据权利要求6所述的一种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片的制备方法，其特征在于所述的熔融共混造粒采用的是双螺杆共混挤出机，其中双螺杆共混挤出机各区温度为140 190°C，螺杆转速为60 300rpm。
全文摘要
本发明涉及一种透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片及其制备方法，其组分按重量份数包括聚乳酸30-97.5份，增塑剂1-30份，纳米粒子1-30份，纳米粒子改性剂0-10份，扩链剂0.5-10份；其制备方法，包括将聚乳酸、扩链剂和增塑剂混合，然后加入纳米无机粒子和纳米无机粒子改性剂，混合均匀后进行熔融共混造粒，即得该透明低迁移率增塑聚乳酸纳米树脂切片。本发明的聚乳酸纳米树脂切片为全生物降解材料，并具有优良的力学性能，可明显改善聚乳酸的韧性和脆性差的缺陷，能够用于多种塑料制品的制备，例如文具、玩具、餐具、农用地膜等领域；本发明的制备方法简单，成本低，可大规模生产。
文档编号C08K13/02GK102268178SQ20111014182
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者余木火, 孟涛, 尤伟, 徐晓倩, 杨淳, 潘礼存, 韩克清 申请人:东华大学