一种柔性聚乳酸共聚物的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料领域，涉及高分子量聚乳酸共聚物的制备方法。
【背景技术】
[0002] 最近100年来，随这高分子材料的技术发展，塑料工业从无到有，从小到大，全世 界的塑料消费也越来越多。据统计，2011年，全球塑料的使用量已经达到了近2亿吨的规 模，但塑料飞速发展的同时，也带来了两个严重的问题：1、大量的塑料废弃物给环境带来了 难以承受污染，白色污染问题困扰全球。2、塑料产品在生产和废弃后处理的过程中，产生了 大量的二氧化碳排放。
[0003] 聚乳酸是最具商业开发价值的生物塑料，目前，生物塑料中近90%是聚乳酸。巨大 市场需求，导致世界各国争相研发、投资，加速了其商业化进程，毫无疑问，聚乳酸产业是一 个具高成长性和关系环保、减排的战略性行业。
[0004] 聚乳酸具有优越的物理特性和生物相容性，但普通的聚乳酸也存在着断裂伸长率 低，韧性较差的缺陷，影响了其在薄膜、片材等柔韧性要求较高领域的应用。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种柔性聚乳酸共聚物的制备方法，本发明的目的是为了提供一种由 丙交酯、聚ε已内酯、环氧大豆油形成的共聚物，具有高拉伸强度、断裂伸长率、低生产成 本、可生物降解的柔性聚乳酸共聚物树脂。
[0006] 为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种柔性聚乳酸共聚物的制备方法， 其原料组成部分为：丙交酯，聚ε已内酯，环氧大豆油；各原料组分的重量份数分别为：
[0007] 丙交酯 40-90份
[0008] 聚ε已内酯 10-30份
[0009] 环氧大豆油 0-10份
[0010] 其生产步骤为：
[0011] (1)、将丙交酯和聚ε已内酯进行干燥处理；丙交酯干燥的程序为：将物料加入 真空耙式干燥机中，设备加热温度设定为70°C，真空度设定为绝对压力< 5000Pa，物料的 含水量达到S 200PPM，即为干燥结束；聚ε已内酯干燥程序为：将物料加入真空耙式干 燥机中，设备加热温度设定为40°C，真空度设定为绝对压力< 5000Pa，物料的含水量达到 < 200PPM，即为干燥结束。
[0012] (2)、按照原料的重量比列称取丙交酯和聚ε已内酯，加入反应釜内；
[0013] (3)、按照一定的重量比例加入催化剂；
[0014] (4)、利用真空泵抽出反应釜中的空气，并加入高纯氮气，如此反复2次，保持反应 釜中的氮气氛；此过程反应釜内保持轻微正压，一般为+〇. 01~〇. 03ΜΡΑ，反复两次充气主 要是为了反应釜中的空气被彻底置换。
[0015] (5)、按照一定的规律进行升温；加热过程为程序式升温，设备温度保持120°C，待 物料完全融化后，当物料温度介于130~140°C时间，保持0. 2°C /Min的速度升温，当物 料温度介于140~150°C时间，保持0. 1°C /Min的速度升温，当物料温度彡150时，保持 0. 3°C /Min的速度升温，直至出料。
[0016] (6)、在反应到粘度达到20万cps左右时，按照原料比例加入环氧大豆油；
[0017] (7)、继续反应，直至反应物料的粘度不再明显上升，结束反应，进行出料；
[0018] (8)、进行脱挥、造粒、干燥处理，即可得到成品，一种柔性的聚乳酸共聚物。
[0019] 进一步地，本发明的一种柔性聚乳酸共聚物的制备方法，还具有如下特点：所述的 丙交酯为左旋丙交酯，右旋丙交酯，外肖璇丙交酯，内肖璇丙交酯中的一种或者是数种的混 合物。
[0020] 丙交酯的含量要求高于99%，水份含量要求低于0. 1%。
[0021] 所述的聚ε已内酯，重均分子量在5000~10000之间。
[0022] 所述的环氧大豆油，环氧值彡6. 0%。
[0023] 丙交酯开环与PCL，环氧大豆油形成共聚反应的催化剂为亚磷酸二烃基酯。
[0024] 催化剂的用量相当于丙交酯开环与PCL，环氧大豆油形成共聚物总重量的 0· 02%~2. 0%〇
[0025] 丙交酯开环与PCL，环氧大豆油形成共聚反应中所采用的PCL，重均分子量为 10000 ~100000。
[0026] 本发明以丙交酯、PCL、环氧大豆油为聚合单体，在催化剂存在的条件下进行聚合 反应，其反应温度为130~180°C，其反应压力为-0· 08~0· 01ΜΡΑ。
[0027] 本发明中，所述的反应釜为高分子材料领域一般意义上的反应釜，可适应本体聚 合高粘度物料的要求即可。此处的高粘度指200万cps。
[0028] 本发明以丙交酯、聚ε已内酯、环氧大豆油为原料，在催化剂、高温、和惰性气体 保护的情况下进行开环聚合反应，可得到柔性聚乳酸共聚物，该聚合物可以100%生物降 解，生物相容性较好，拉伸强度和断裂伸长率等指标都远超过纯料聚乳酸，可用做薄膜、片 材等柔性较高的应用领域。
[0029] 按照本发明方法制得的聚乳酸共聚物具有分子量高、弹性模量好，具有较高的拉 升强度和断裂伸长率。一般为颗粒状。
【具体实施方式】
[0030] 下面用最佳的实施例对本发明做详细的说明。
[0031] 下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的具体说明，但本发明并不限于这 些实施例。
[0032] 实施例1 :
[0033] (1)、称取丙交酯90份，PCL树脂10份，环氧大豆油0份；分别对前两种原料进行 干燥处理；
[0034] (2)将干燥后的丙交酯和PCL树脂加入反应釜中，加入两种混合物质量百分比 0. 02 %的亚磷酸二烃基酯；
[0035] (3)利用高纯氮气置换反应釜中的空气；
[0036] (4)开启加热装置，对物料进行加温，根据反应程度控制物料温度，进行阶段式升 温。
[0037] (5)当反应物粘度不再明显上升时，结束反应，出料，造粒，即可得到重均分子量 22万左右的一种柔性的聚乳酸共聚物。
[0038] 实施例2 :
[0039] (1)、称取丙交酯80份，PCL树脂10份，环氧大豆油10份；分别对前两种原料进行 干燥处理；
[0040] (2)将干燥后的丙交酯和PCL树脂加入反应釜中，加入两种混合物质量百分比 0. 02 %的亚磷酸二烃基酯；
[0041] (3)利用高纯氮气置换反应釜中的空气；
[0042] (4)开启加热装置，对物料进行加温，根据反应程度控制物料温度，进行阶段式升 温。
[0043] (5)当物料粘度达到20万CPS时，加入10份的环氧大豆油。继续升温，控制物料 进行聚合反应。
[0044] (6)当反应物粘度不再明显上升时，结束反应，出料，造粒，即可得到一种柔性的聚 乳酸共聚物。
[0045] 实施例3 :
[0046] (1)、称取丙交酯70份，PCL树脂20份，环氧大豆油10份；分别对前两种原料进行 干燥处理；
[0047] (2)将干燥后的丙交酯和PCL树脂加入反应釜中，加入两种混合物质量百分比 0. 02 %的亚磷酸二烃基酯；
[0048] (3)利用高纯氮气置换反应釜中的空气；
[0049] (4)开启加热装置，对物料进行加温，根据反应程度控制物料温度，进行阶段式升 温。
[0050] (5)当物料粘度达到20万CPS时，加入10份的环氧大豆油。继续升温，控制物料 进行聚合反应。
[0051] (6)当反应