专利名称：完全可降解聚碳酸亚丙酯复合薄膜材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种复合薄膜材料及其制备方法，具体涉及一种以聚 碳酸亚丙酯与聚乳酸为原料复合制备得到的完全可降解聚碳酸亚丙 酯复合薄膜材料及其制备方法。
背景技术：
以二氧化碳为原料制备的脂肪族聚碳酸酯是一类拥有可生物降 解性质的聚合物。由于脂肪族聚碳酸酯的合成原料中利用了污染大气 的二氧化碳气体，避免了 "温室效应"的发生，属于废弃物循环利用； 与此同时脂肪族聚碳酸酯本身还具有可生物降解的特性，可解决困扰 世界的"白色污染"问题，因此具有非常重要的社会效益和环保价 值。经过几十年的努力，脂肪族聚碳酸酯家族中二氧化碳与环氧丙垸 的聚合物——聚碳酸亚丙酯(PPC)的合成催化技术不断获得改进， 合成成本不断降低，材料的改性空间得以增加，加大了材料的使用范 围。PPC不仅无毒、无污染、不易燃，而且具有良好的透明性、高阻 隔性。同时PPC作为一种脂肪族聚酯，主链上酯基的存在使其具有 一定的水解性和生物降解性，而醚键的存在使链段容易绕醚键发生旋 转,增大了链段的柔性。但PPC的热稳定性及玻璃化转变温度较低， 力学性能较差，还不能够满足工业加工及生活应用的要求。而且PPC 虽然具有较好的酶促降解性能，但是在非酶环境中其降解性能较差，
降解速度仍有待加强。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种以聚碳酸亚丙 酯与聚乳酸为原料复合制备得到的完全可降解聚碳酸亚丙酯复合薄 膜材料，该材料在保持了基体材料原有特性的同时，热学性能、力学 性能及降解性能均得以提高，并且具有良好的成膜性和透明度，可作 为一种可降解薄膜加以使用。
本发明的另一 目的是提供一种上述复合薄膜材料的制备方法。 为了获得综合性能优异的聚合物材料，对已有聚合物的共混改性 己成为提高聚合物性能、发展新型聚合物材料的一种有效途径，通过 与其它组分复合共混可解决单一组分所具有的性能缺陷。同时，使用 较廉价的组分加以共混还能降低聚合物的应用成本。因此对PPC进 行共混复合以增强其热学性能、力学性能和降解性能是一个可行的办 法。聚乳酸(PLA)是无毒可降解的硬质材料，具有许多优异的性能， 包括良好的机械性能，透明性，耐热性，化学稳定性和热塑性。而
PPC所具有的良好柔韧性和一定的生物降解性能，将PLA与其共混 既可以提高PPC的热性能和力学性能，又能保证材料的柔韧性和生 物降解性能，使复合材料可以作为无毒耐热易降解材料用于食品包 装、医用材料等领域。
本发明所采用的技术方案是 一种完全可降解聚碳酸亚丙酯复合
薄膜材料，由聚碳酸亚丙酯与聚乳酸共混复合而成，其中按重量百分
比计聚乳酸的含量在10 50%，聚碳酸亚丙酯的含量在50 90%。
上述复合薄膜材料中聚碳酸亚丙酯为二氧化碳与环氧丙垸共聚
生成，分子量在50000 200000。聚乳酸选用薄膜级聚乳酸。
本发明所提供的上述完全可降解聚碳酸亚丙酯复合薄膜材料的 制备方法，其具体步骤如下.-
(1) 将PPC (聚碳酸亚丙酯)与PLA (聚乳酸)分别溶于有机 溶剂，配成质量分数5 10%的溶液；所述有机溶剂是三氯甲烷、二 氯甲烷或苯中任一种；
(2) 在室温下将上述两种溶液充分混合均匀，其中混合液中聚
碳酸亚丙酯与聚乳酸的重量比是l: 0. 11 1: 1.0;
(3) 于室温下挥发除去大部分溶剂后，将混合液浇铸于平板玻
璃模具中；
(4) 于4(TC真空干燥至恒质量，即获得PPC-PLA复合薄膜材料。
本发明所提供的复合薄膜材料拥有良好的成膜性和透明性。经检 测，其玻璃化转变温度为25 52°C;在埋土降解六周后复合薄膜材 料生物降解率达到6 34%。产品的力学性能也得到显著提高，复合 薄膜材料的拉伸强度为36 58MPa，杨氏模量521 2943MPa。
本发明所提供的完全可降解聚碳酸亚丙酯复合薄膜材料通过与 聚乳酸的共混使聚碳酸亚丙酯的热学性能、力学性能及降解性得到明 显提高，而且聚乳酸来源丰富，使得材料成本降低，可应用于制造可 生物降解的高阻隔性包装材料(如食品保鲜膜、医药包装等)，有效 地解决了日益严重的白色污染问题，对于生态环境的保护具有重要的
意义。本发明所提供的上述复合薄膜材料的制备方法工艺简单，操作 简便、容易实现、对设备依赖性低，用料少。
具体实施方式
下面结合非限定性实施例对本发明作进一步说明。 实施例一、
将PPC、PLA分别溶于三氯甲烷配成质量分数为6%、8%的溶液， 在室温下将这两种溶液混合，并用超声波充分混合均匀，其中混合液
中聚碳酸亚丙酯与聚乳酸的重量比是9: 1;于室温下挥发除去大部
分溶剂后，将混合液浇铸于平板玻璃模具中；于4(TC真空干燥至恒 质量，即获得PPC-PLA复合薄膜材料。对得到的复合薄膜材料进行 测试，其玻璃化转变温度25'C、拉伸强度44Mpa、杨氏模量521Mpa、 埋土降解六周降解率6.4%。 实施例二、
将PPC、PLA分别溶于三氯甲烷配成质量分数为7%、9%的溶液， 在室温下将这两种溶液混合，并用超声波充分混合均匀，其中混合液 中聚碳酸亚丙酯与聚乳酸的重量比是4: 1;于室温下挥发除去大部 分溶剂后，将混合液浇铸于平板玻璃模具中；于4CTC真空干燥至恒 质量，即获得PPC-PLA复合薄膜材料。对得到的复合薄膜材料进行 测试，其玻璃化转变温度30。C、拉伸强度58Mpa、杨氏模量928Mpa、 埋土降解六周降解率7.2%。 实施例三、
将PPC、PLA分别溶于三氯甲烷配成质量分数为7%、8%的溶液，
在室温下将这两种溶液混合，并用超声波充分混合均匀，其中混合液 中聚碳酸亚丙酯与聚乳酸的重量比是7: 3;于室温下挥发除去大部
分溶剂后，将混合液浇铸于平板玻璃模具中；于40。C真空干燥至恒 质量，即获得PPC-PLA复合薄膜材料。对得到的复合薄膜材料进行 测试，其玻璃化转变温度35。C、拉伸强度36Mpa、杨氏模量1751Mpa、 埋土降解六周降解率17. 1%。 实施例四、
将PPC、PLA分别溶于三氯甲烷配成质量分数为8°/。、7%的溶液，
在室温下将这两种溶液混合，并用超声波充分混合均匀，其中混合液 中聚碳酸亚丙酯与聚乳酸的重量比是3: 2;于室温下挥发除去大部 分溶剂后，将混合液浇铸于平板玻璃模具中；于4(TC真空干燥至恒 质量，即获得PPC-PLA复合薄膜材料。对得到的复合薄膜材料进行 测试，其玻璃化转变温度50°C、拉伸强度39Mpa、杨氏模量2247Mpa、 埋土降解六周降解率24.0%。 实施例五、
将PPC、PLA分别溶于三氯甲烷配成质量分数为9%、6%的溶液， 在室温下将这两种溶液混合，并用超声波充分混合均匀，其中混合液 中聚碳酸亚丙酯与聚乳酸的重量比是1: 1;于室温下挥发除去大部 分溶剂后，将混合液浇铸于平板玻璃模具中；于4(TC真空干燥至恒 质量，即获得PPC-PLA复合薄膜材料。对得到的复合薄膜材料进行 测试，其玻璃化转变温度52°C 、拉伸强度46Mpa、杨氏模量2943Mpa、 埋土降解六周降解率33. 4%。
权利要求
1、一种完全可降解聚碳酸亚丙酯复合薄膜材料，其特征在于是由聚碳酸亚丙酯与聚乳酸共混复合而成，其中按重量百分比计聚乳酸的含量在10～50％，聚碳酸亚丙酯的含量在50～90％。
2、 根据权利要求1所述的完全可降解聚碳酸亚丙酯复合薄膜材 料，其特征在于..所述聚碳酸亚丙酯为二氧化碳与环氧丙烷共聚生成， 分子量在50000 200000。
3、 根据权利要求1所述的完全可降解聚碳酸亚丙酯复合薄膜材料，其特征在于所述聚乳酸选用薄膜级聚乳酸。
4、 一种权利要求1所述的完全可降解聚碳酸亚丙酯复合薄膜材 料的制备方法，其特征在于其步骤如下(1) 将聚碳酸亚丙酯与聚乳酸分别溶于有机溶剂，配成质量分 数5 10°/。的溶液；(2) 在室温下将上述两种溶液充分混合均匀，其中混合液中聚 碳酸亚丙酯与聚乳酸的重量比是l: 0. 11 1: 1.0;(3) 于室温下挥发除去大部分溶剂后，将混合液浇铸于平板玻 璃模具中；(4) 于4(TC真空干燥至恒质量，即获得PPC-PLA复合薄膜材料。
5、 根据权利要求4所述的完全可降解聚碳酸亚丙酯复合薄膜材料的制备方法，其特征在于所述有机溶剂是三氯甲垸、二氯甲烷或苯中任一种。
全文摘要
本发明公开了一种完全可降解聚碳酸亚丙酯复合薄膜材料及其制备方法，复合薄膜材料是由聚碳酸亚丙酯与聚乳酸共混复合而成，其中按重量百分比计聚乳酸的含量在10～50％，聚碳酸亚丙酯的含量在50～90％。其制备方法是将聚碳酸亚丙酯与聚乳酸分别溶于有机溶剂配成溶液；将两种溶液按比例混合均匀，于室温下挥发除去大部分溶剂后，将混合液浇铸于平板玻璃模具中；经真空干燥至恒质量，即获得PPC-PLA复合薄膜材料。本发明所提供的复合薄膜材料明显提高了聚碳酸亚丙酯的特性，有效地解决了日益严重的白色污染问题，对于生态环境的保护具有重要的意义，其制备方法工艺简单，操作简便、容易实现、对设备依赖性低，用料少。
文档编号C08J5/18GK101348606SQ20081014894
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日
发明者刘慧宏, 卢凌彬, 庞素娟, 张亚男, 阳 曹, 强 林, 潘莉莎 申请人:海南大学