一种可降解的ppc/hpp/pla交联膜及其制备方法
【专利说明】一种可降解的PPC/HPP/PLA交联膜及其制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种可降解的PPC/HPP/PLA交联膜及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
【背景技术】
[0003]聚碳酸亚丙醋PPC (Poly propylene carbonate)是一种新型环保材料，它可以完全降解，具有极大的发展前景。但是PPC分子链的柔性大，力学性能和热性能较差，大大限制了该材料的实际应用。聚乳酸PLA (polylactic acid)也是一种完全生物降解塑料，与柔性的PPC不同，它是分子链刚性较大的结晶高分子。PPC通过PLA改性后，强度增加，玻璃化温度得到提高，但是断裂伸长率会下降，为了获得高强度、高耐热性能、高延伸率的降解膜材或片材，通过引入高柔顺的超支化聚醚多元醇(HPP)作为交联组分，不失为一种较好的解决方案。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种可降解的PPC/HPP/PLA交联膜及其制备方法。
[0005]本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种可降解的 PPC/HPP/PLA 交联膜，由 68.6 ?78.4wt% PPCU9.6 ?29.4wt% PLA、0.5?1.0 wt%甲苯-2，4-二异氰酸酯(TDI)以及1.0?1.5wt%超支化聚醚多元醇(HPP)反应而成。
[0006]所述可降解的PPC/HPP/PLA交联膜的厚度为0.15mm?0.20_。
[0007]所述可降解的PPC/HPP/PLA交联膜的拉伸强度为25.62?47.6IMPa,断裂伸长率为237.13%?302.06%，玻璃转化温度为39.5?45.6°C，热分解温度为156.2?171.6 °C。
[0008]本发明的另一目的在于提供可降解的PPC/PLA交联膜的制备方法。
[0009]先将68.6?78.4wt%的PPC、19.6?29.4wt%的PLA加入有机溶剂中，然后加入
0.5?1.0wt%的TDI和1.0?1.5wt%的超支化聚醚多元醇，经加热搅拌均匀后，置于平板模具中干燥，即得可降解的PPC/HPP/PLA交联膜。
[0010]所述PPC的分子量为1.3 X 15?1.8 XlO 6，分子量分布为1.05?1.5，PPC中单体二氧化碳含量为38?46wt.%，单体环氧丙烷含量54?62wt.%。
[0011]所述PLA的分子量为1.0 X 15?1.0 X 10 6，分子量分布为1.3?1.8。
[0012]所述超支化聚醚多元醇代数为四代，黄色粘稠液体，羟基数为48，其分子量为7289，羟值为 6.585mmol/go
[0013]所述有机溶剂为氯仿、四氢呋喃中的一种或两种的混合物。
[0014]所述加热搅拌的时间为2?2.5h，温度为60°C _70°C。
[0015]所述干燥方法为室温干燥24?36h后再置于真空干燥箱中继续干燥2?3h。
[0016]所述平板模具为聚四氟乙烯平板或玻璃板。
[0017]本发明制备的材料的突出特点是:
1.该材料主要原料来源广泛，价格低廉。
[0018]2.该材料相比较于普通的PPC/PLA复合膜，不仅力学性能得到改善(拉伸强度最高可达47.61MPa，同比提高3.5MPa)，热分解温度也有所提高(最高可达171.6°C，同比提高
13.30C )，而且材料的韧性也有所增加。
[0019]3.该材料可完全降解，产物无污染。
[0020]4.该材料制备工艺简单，并且加工方便，可操作性强。
[0021]5.该材料可用于制备可降解泡沫材料、板材、食品包装材料、地膜等。
【具体实施方式】
[0022]下面通过实施例，进一步阐明本发明的突出特点和显著进步，仅在于说明本发明而决不限制本发明。
[0023]实施例1
将3.087克PPC (二氧化碳含量达到38%，环氧丙烷含量为62%，分子量为1.3X 105，分子量分布为1.05，质量占复合膜总质量的68.6%)，1.323克PLA(分子量为1.0X 15,分子量分布为1.3，质量占复合膜总质量的29.4%)溶解于30.1mL氯仿中，然后添加0.045gTDI和0.045g超支化聚醚多元醇，在集热式恒温加热磁力搅拌器上设置温度为60°C搅拌2小时后，待溶液分布均匀后置于玻璃板上，在室温下干燥24小时后再置于真空干燥箱中继续干燥2h，形成厚度为0.20mm的PPC/HPP/PLA交联膜。对制备的PPC/HPP/PLA交联膜进行拉伸测试、热重分析，测得拉伸强度为47.6IMPa,断裂伸长率为237.13%，玻璃转化温度为45.5 °C，热分解温度为171.6 °C。
[0024]实施例2
将3.3075克PPC(二氧化碳含量达到38%，环氧丙烷含量为62%，分子量为1.8X 106，分子量分布为1.5，质量占复合膜总质量的73.5%)，1.1025克PLA (分子量为1.0X 15,分子量分布为1.3，质量占复合膜总质量的24.5%),溶解于32.3mL四氢呋喃中，然后添加0.045gTDI和0.045g超支化聚醚多元醇，在集热式恒温加热磁力搅拌器上设置温度为60°C搅拌2.5小时后，待溶液分布均匀后置于玻璃板上，在室温下干燥36小时后再置于真空干燥箱中继续干燥2h，形成厚度为0.16mm的PPC/HPP/PLA交联膜。对制备的PPC/HPP/PLA交联膜进行拉伸测试、热重分析，测得拉伸强度为37.34MPa，断裂伸长率为281.47%，玻璃转化温度为41.1°C，热分解温度为161.5°C。
[0025]实施例3
将3.1752克PPC(二氧化碳含量达到43%，环氧丙烷含量为57%，分子量为1.2 X 16,分子量分布为1.2，质量占复合膜总质量的70.56%)，1.2348克PLA (分子量为1.0X106，分子量分布为1.8，质量占复合膜总质量的27.44%)，溶解于33.2mL氯仿中，然后添加0.045gTDI和0.045g超支化聚醚多元醇，在集热式恒温加热磁力搅拌器上设置温度为60°C搅拌2小时后，待溶液分布均匀后置于玻璃板上，在室温下干燥24小时后再置于真空干燥箱中继续干燥2h，形成厚度为0.15mm的PPC/HPP/PLA交联膜。对制备的PPC/HPP/PLA交联膜进行拉伸测试、热重分析，测得拉伸强度为43.59MPa，断裂伸长率为251.60%，玻璃转化温度为44.3 0C，热分解温度为168.3 0C。
[0026]实施例4
将3.3516克PPC(二氧化碳含量达到44%，环氧丙烷含量为56%，分子量为1.8X 106，分子量分布为1.5，质量占复合膜总质量的74.48%)，1.0584克PLA (分子量为1.0X105，分子量分布为1.3，质量占复合膜总质量的23.52%)，溶于30.4mL氯仿中，然后添加0.0225gTDI和0.0675g超支化聚醚多元醇，在集热式恒温