CN102618003A - 一种聚乳酸组合物及聚乳酸制品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚乳酸组合物及聚乳酸制品，包括以下组分：50wt％～80wt％的聚乳酸；0wt％～35wt％的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯；0wt％～35wt％的聚丁二酸丁二醇酯；0.05wt％～0.5wt％的过氧化物；0.05wt％～0.5wt％的扩链剂；3wt％～15wt％的增塑剂；所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的含量不为0wt％；所述聚丁二酸丁二醇酯的含量不为0wt％。本发明提供的聚乳酸组合物的熔体强度、断裂伸长率、韧性和抗撕裂强度等力学性能得到了提高，从而得到具有较好综合力学性能的聚乳酸组合物，使得聚乳酸组合物具有较稳定的加工性能，较好的成膜稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及聚合物技术领域，尤其涉及一种聚乳酸组合物及聚乳酸制品。
背景技术
目前，塑料制品已经渗透到国民经济的各个领域，全世界塑料制品的年消费总量达3亿吨。但是塑料的广泛应用带来的环境污染和能源危机也日益严重，塑料产生的垃圾已经给地球生态环境、粮食生产、水资源等带来了巨大的负面影响。进入二十一世纪，塑料导致的污染问题已经成为世界各国面临的重大科学和技术问题、环境问题和经济问题。为了解决塑料的使用带来的各种问题，现有技术发展了生物降解聚合物材料。
生物降解聚合物分为天然聚合物和合成聚合物两大类，其中可降解的合成聚合物主要有：聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、二氧化碳聚合物、聚己内酯、聚羟基烷酸酯等。其中，聚乳酸由于具有良好的生物降解性、生物相容性、力学性能和加工性能，可以通过生物资源合成，得到了广泛的应用。由于具有上述良好的性质，聚乳酸在理论上可以实现熔融挤出、注射、吹塑、发泡、真空成型等，从而制造各种聚乳酸产品。然而，聚乳酸由于自身熔体强度低、加工窗口窄、容易降解导致其吹塑成型加工不稳定。而且，聚乳酸硬而脆，结晶慢，导致得到的薄膜制品的柔韧性差，抗撕裂强度不足。这些问题阻碍了聚乳酸薄膜制品的发展和应用。
为了提高聚乳酸的加工性能和聚乳酸制品的力学性能，最常用的方法是将聚乳酸与柔性塑料进行物理共混。如申请号为US5539026的美国专利公开了一种聚乳酸组合物，采用环氧类植物油作为扩链剂与聚乳酸共混，提高了聚乳酸的分子量，使聚乳酸组合物的熔体强度增加，其吹塑加工性能得到了改善；申请号为US5883199的美国专利将聚乳酸与聚丁二酸丁二醇酯共混，改善了聚乳酸的吹塑加工性能。这种通过物理共混的方法对聚乳酸进行改性，能够提高聚乳酸的加工性能，但是改性材料与聚乳酸之间的相容性会影响得到的聚乳酸吹膜树脂的稳定性；而且采用这种聚乳酸与柔性塑料共混的方法，得到的聚乳酸组合物的熔体强度依然较低、断裂伸长率低、韧性不足、抗撕裂强度不足，使得其综合力学性能较差，没有在本质上改善其吹塑加工性。
发明内容
本发明提供一种聚乳酸组合物，本发明提供的聚乳酸组合物具有较好的综合力学性能，从本质上改善了聚乳酸组合物的吹塑加工性能。
本发明提供一种聚乳酸组合物，包括以下组分：
50wt％～80wt％的聚乳酸；
0wt％～35wt％的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯；
0wt％～35wt％的聚丁二酸丁二醇酯；
0.05wt％～0.5wt％的过氧化物；
0.05wt％～0.5wt％的扩链剂；
3wt％～15wt％的增塑剂；
所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的含量不为0wt％；
所述聚丁二酸丁二醇酯的含量不为0wt％。
优选的，包括60wt％～70wt％的聚乳酸。
优选的，包括5wt％～25wt％的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯。
优选的，包括10wt％～25wt％的聚丁二酸丁二醇酯。
优选的，包括0.1wt％～0.2wt％的过氧化物。
优选的，所述过氧化物为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基或过氧化十二酰。
优选的，包括0.1wt％～0.2wt％的扩链剂；
所述扩链剂为聚环氧基丙烯酸烷基酯、二缩水甘油基醚类环状二环氧化物或4-环己烯-1，2-二羧酸二(环氧乙基甲基)酯。
优选的，包括4wt％～10wt％的增塑剂。
优选的，还包括以下组分：
1wt％～10wt％的填充剂；
0.05wt％～0.5wt％的成核剂；
0.1wt％～1.0wt％的开口剂；
0.05wt％～0.5wt％的光稳定剂；
0.05wt％～0.5wt％的抗氧剂；
0.05wt％～0.5wt％的抗静电剂。
本发明提供一种聚乳酸制品，由包括上述技术方案所述的聚乳酸组合物和添加剂的聚乳酸树脂制成。
本发明提供一种聚乳酸组合物及聚乳酸制品，本发明提供的聚乳酸组合物包括以下组分：50wt％～80wt％的聚乳酸；0wt％～35wt％的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯；0wt％～35wt％的聚丁二酸丁二醇酯；0.05wt％～0.5wt％的过氧化物；0.05wt％～0.5wt％的扩链剂；3wt％～15wt％的增塑剂；所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的含量不为0wt％；所述聚丁二酸丁二醇酯的含量不为0wt％。在将本发明提供的聚乳酸组合物进行注塑等加工过程中，聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯提高了聚乳酸组合物的熔体粘度；聚丁二酸丁二醇酯和增塑剂改善了聚乳酸的柔韧性，从而提高了聚乳酸组合物的抗撕裂强度；过氧化物能够发生自由基反应，在聚乳酸组合物中引入嵌段共聚物、支化和交联结构，提高了各组分之间的相容性和体系的熔体强度，从而提高了聚乳酸组合物的稳定性；扩链剂能够提高聚乳酸的热稳定性，提高聚乳酸的分子量，而且能够在体系中引入支化结构，从而提高了体系的熔体强度。因此，本发明提供的聚乳酸组合物具有较高的熔体强度、断裂伸长率、韧性和抗撕裂强度，提高了聚乳酸组合物的综合力学性能，从而在本质上改善了聚乳酸组合物的加工性能，加工工艺稳定，成膜的稳定性好。实验结果表明，采用本发明提供的聚乳酸组合物得到的注塑标准样条的弹性模量为1000MPa～2000MPa、拉伸强度为40MPa～60MPa、断裂伸长率为200％～400％、韧性为25MJ/m3、抗撕裂强度为30MPa～40MPa；在制备聚乳酸薄膜时得到的膜泡稳定，在膜厚为20μm～30μm时具有较好的柔软性。
具体实施方式
本发明提供一种聚乳酸组合物，包括以下组分：
50wt％～80wt％的聚乳酸；
0wt％～35wt％的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯；
0wt％～35wt％的聚丁二酸丁二醇酯；
0.05wt％～0.5wt％的过氧化物；
0.05wt％～0.5wt％的扩链剂；
3wt％～15wt％的增塑剂；
所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的含量不为0wt％；
所述聚丁二酸丁二醇酯的含量不为0wt％。
为了改善聚乳酸的综合力学性能，从而提高其加工性能，本发明对聚乳酸进行改性，提供一种聚乳酸组合物，包括50wt％～80wt％的聚乳酸，优选为60wt％～70wt％。本发明对所述聚乳酸没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的聚乳酸即可。在本发明中，所述聚乳酸可以为市售产品，也可以自制，本发明对聚乳酸的制备方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的聚乳酸的制备方法即可，可以采用丙交酯开环聚合反应制备，也可以采用乳酸为单体，通过缩聚反应制备，得到聚乳酸。
本发明提供的聚乳酸组合物包括聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯。聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯是一种高粘度聚合物，所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的加入，能够提高聚乳酸组合物的熔体粘度，提高了其力学性能，从而改善了在对聚乳酸组合物进行吹塑加工过程的加工性能。本发明对所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯即可；本发明提供的聚乳酸组合物包括0wt％～35wt％的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯，且所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的含量不为0wt％，优选为5wt％～25wt％。
本发明提供的聚乳酸组合物包括聚丁二酸丁二醇酯。聚丁二酸丁二醇酯是一种柔性聚合物，所述聚丁二酸丁二醇酯的加入提高了聚乳酸组合物的柔韧性，从而提高了其抗撕裂强度。本发明对所述聚丁二酸丁二醇酯的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的聚丁二酸丁二醇酯即可；本发明提供的聚乳酸组合物包括0wt％～35wt％的聚丁二酸丁二醇酯，所述聚丁二酸丁二醇酯的含量不为0wt％，优选为10wt％～25wt％。
本发明提供的聚乳酸组合物包括过氧化物，所述过氧化物优选为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基或过氧化十二酰。更优选为过氧化苯甲酰。在本发明中，再将聚乳酸组合物进行加工的过程中，过氧化物能够发生自由基反应，从而在本发明提供的聚乳酸组合物中引入嵌段共聚物结构、支化结构和交联结构，从而提高了聚乳酸与其他组分的相容性，提高了聚乳酸组合物的熔体强度，从而改善了聚乳酸组合物体系在加工过程中的稳定性，提高了聚乳酸制品的稳定性。本发明提供聚乳酸组合物包括0.05wt％～0.5wt％的过氧化物，优选为0.1wt％～0.2wt％。
本发明提供的聚乳酸组合物包括扩链剂。在将本发明提供的聚乳酸组合物进行加工制备聚乳酸制品的过程中，所述扩链剂能够使聚乳酸发生共聚、支化或交联，提高了聚乳酸的热稳定性和分子量，聚乳酸分子结构的改变提高了聚乳酸组合物体系的熔体强度。在本发明中，所述扩链剂优选为聚环氧基丙烯酸烷基酯、二缩水甘油基醚类环状二环氧化物或4-环己烯-1，2-二羧酸二(环氧乙基甲基)酯，更优选为聚环氧基丙烯酸烷基酯，最优选为聚环氧基丙烯酸甲酯或聚环氧基丙烯酸乙酯；本发明提供的聚乳酸组合物包括0.05wt％～0.5wt％的扩链剂，优选为0.1wt％～0.2wt％。
本发明提供聚乳酸组合物包括增塑剂，增塑剂是一种增加材料的柔性或使材料液化的添加剂。在本发明中，所述增塑剂的加入，改善了聚乳酸组合物的柔韧性，提高了其熔体强度。本发明对所述增塑剂没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的增塑剂即可；在本发明中，所述增塑剂优选为聚乙二醇、柠檬酸三丁酯、蓖麻油、环氧大豆油、磷酸三丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二乙酯、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯、聚癸二酸丙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚氨酯或聚乙烯醇，更优选为柠檬酸三丁酯、蓖麻油、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯、聚乙二醇或聚氨酯；本发明提供的聚乳酸组合物包括3wt％～15wt％的增塑剂，优选为4wt％～10wt％。
本发明提供的聚乳酸组合物包括50wt％～80wt％的聚乳酸；0wt％～35wt％的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯；0wt％～35wt％的聚丁二酸丁二醇酯；0.05wt％～0.5wt％的过氧化物；0.05wt％～0.5wt％的扩链剂；3wt％～15wt％的增塑剂；所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的含量不为0wt％；所述聚丁二酸丁二醇酯的含量不为0wt％。在本发明中，所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的加入提高了聚乳酸组合物的熔体粘度；所述聚丁二酸丁二醇酯和增塑剂的加入改善了聚乳酸的柔韧性、提高了聚乳酸的抗撕裂强度；在将本发明提供的聚乳酸组合物进行加工制备聚乳酸制品的过程中，所述过氧化物能够发生自由反应，在聚乳酸组合物中引入嵌段共聚物结构、支化结构和交联结构，改善了聚乳酸组合物各组分之间的相容性和体系的熔体强度；所述扩链剂在聚乳酸的结构中引入支化结构，能够提高聚乳酸的热稳定性，提高聚乳酸的分子量，从而提高了聚乳酸组合物的熔体强度。因此，本发明提供的聚乳酸组合物具有较高的熔体强度、断裂伸长率、韧性和撕裂强度，提高了聚乳酸组合物的综合力学性能，从而在本质上改善了聚乳酸组合物的吹塑加工性能，加工工艺稳定，成膜的稳定性好。另外，本发明提供的聚乳酸组合物中的各组分均可以进行生物降解，因此本发明提供的聚乳酸组合物具有良好的可降解性质。
为了使聚乳酸组合物具有较好的综合性能，如光稳定性、热稳定性和抗静电性等，本发明提供的聚乳酸组合物优选还包括以下组分：
1wt％～10wt％的填充剂；
0.05wt％～0.5wt％的成核剂；
0.1wt％～1.0wt％的开口剂；
0.05wt％～0.5wt％的光稳定剂；
0.05wt％～0.5wt％的抗氧剂；
0.05wt％～0.5wt％的抗静电剂。
为了提高聚乳酸组合物的耐热性能，本发明提供的聚乳酸组合物优选还包括1wt％～10wt％的填充剂，更优选为5wt％～8wt％，所述填充剂的加入，能够提高聚乳酸组合物的耐热性能，提高其机械强度。在本发明中，所述填充剂优选为碳酸钙、二氧化硅或滑石粉，更优选为碳酸钙。
为了使聚乳酸组合物得到的聚乳酸制品具有较稳定的尺寸稳定，本发明提供的聚乳酸组合物优选还包括0.05wt％～0.5wt％的成核剂，更优选为0.1wt％～0.3wt％，所述成核剂能够提高聚乳酸的结晶速率、使其具有更高的弹性模量，提高聚乳酸薄膜的透气性和热稳定性等性能。本发明对所述成核剂没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的应用于聚乳酸中的成核剂即可。在本发明中，所述成核剂优选为滑石粉、碳酸钙、硬脂酸锌、磷酸锌或对苯二甲酸类金属盐，更优选为硬脂酸锌。
为了提高聚乳酸组合物的润滑性能和防湿性能，降低其摩擦系数和粘结阻力，本发明提供的聚乳酸组合物优选还包括0.1wt％～1wt％的开口剂，更优选为0.3wt％～0.6wt％，所述开口剂能够在聚乳酸组合物的界面形成单分子膜，将其加入聚乳酸组合物中，能够使得到的聚乳酸组合物具有抗粘结、防水、防湿、防沉淀、防污损的性能，从而提高了聚乳酸组合物的综合性能。本发明对所述开口剂没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的开口剂即可，在本发明中，所述开口剂优选为烟酸酰胺。
为了提高聚乳酸组合物的光稳定性，本发明提供的聚乳酸组合物优选还包括0.05wt％～0.5wt％的光稳定剂，更优选为0.1wt％～0.3wt％。光稳定剂能够屏障或抑制光氧化还原或光老化过程，在本发明中，所述光稳定剂的加入，能够减缓由于吸收紫外线而发生的自我氧化，提高聚乳酸组合物的光稳定性，减缓聚乳酸的降解，减慢聚乳酸组合物的衰老。本发明对所述光稳定剂没有特殊的限制，采用本发明与技术人员熟知的光稳定剂即可。在本发明中，所述光稳定剂优选为受阻胺类光稳定剂、苯并三唑类光稳定剂、二苯甲酮类光稳定剂或亚磷酸酯类光稳定剂，更优选为亚磷酸酯类光稳定剂。本发明可以采用市售的光稳定剂，如型号为Cyasorb UV-1988的氰基丙烯酸酯类光稳定剂、型号为Uvinul N-35的氰基丙烯酸酯类光稳定剂、型号为Uninul N-539的氰基丙烯酸酯类光稳定剂、型号为Cyasorb UV-5411品牌为美国氰特的光稳定剂、型号为GW-540的受阻胺类光稳定剂、型号为UV-9的光稳定剂或型号为UV-531的光稳定剂。
为了提高聚乳酸组合物的抗氧化性能，本发明提供的聚乳酸组合物优选还包括0.05wt％～0.5wt％的抗氧剂，更优选为0.1wt％～0.3wt％。在本发明中，所述抗氧剂的加入，能够抑制或延缓聚乳酸组合物在空气中的热氧化，延长其使用寿命。本发明对所述抗氧剂没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的抗氧剂即可。在本发明中，所述抗氧剂优选为烷基单甲酚类抗氧剂、烷基多酚类抗氧剂、硫代双酚类抗氧剂、氨基酚衍生物类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂，更优选为烷基多酚类抗氧剂。本发明对所述抗氧剂的来源没有特殊的限制，可以采用市售的抗氧剂，烷基单酚类抗氧剂如抗氧剂SP或抗氧剂1076、烷基多酚类抗氧剂如抗氧剂2246、抗氧剂1010、抗氧剂330或抗氧剂3114、硫代双酚类抗氧剂如抗氧剂2246-S或抗氧剂甲叉-4426-S、氨基酚衍生物类抗氧剂如抗氧剂CEA或抗氧剂CMA。
为了提高聚乳酸组合物的抗静电性能，本发明提供的聚乳酸组合物优选还包括0.05wt％～0.5wt％的抗静电剂，更优选为0.1wt％～0.3wt％。所述抗静电剂能够使得到的聚乳酸组合物的表面亲和水分，能够使聚乳酸组合物带有的静电及时泄露，提高了聚乳酸组合物的抗静电性能。本发明对所述抗静电剂没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的抗静电剂即可。在本发明中，所述抗静电剂优选为十二烷基磺酸酯类化合物、单月桂三甘油酯类化合物或双月桂酸甘油酯类化合物。
本发明提供的聚乳酸组合物优选按照以下方法制备：
将上述技术方案所述的组分混合后，得到聚乳酸组合物。
本发明将上述技术方案所述的各组分混合，即可得到聚乳酸组合物。本发明所述混合的参数，如时间、温度等没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的混合的技术方案即可。在本发明中，所述混合优选为将上述技术方案所述的组分在混合机中进行混合，本发明对所述混合机的参数没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的采用混合机进行混合时的技术方案即可。
本发明在将所述组分进行混合前，优选将所述组分进行干燥，得到干燥的组分；本发明对所述干燥的技术方案没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的干燥的技术方案即可。
本发明提供一种聚乳酸制品，由包括上述技术方案所述的聚乳酸组合物或上述技术方案所述的制备方法得到的聚乳酸组合物和添加剂的聚乳酸树脂制成。本发明以上述技术方案所述的聚乳酸组合物或上述技术方案所述的制备方法得到的聚乳酸组合物为主要原料，向其中加入添加剂，加工制成聚乳酸制品。本发明对聚乳酸制品的制备工艺没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的高分子材料制品制备的技术方案即可，如可以采用塑制的方法得到聚乳酸塑料制品，也可以采用吹膜的薄膜制备方法，制得聚乳酸薄膜。本发明对所述添加剂没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的用作高分子材料制品中的添加剂即可。
得到聚乳酸组合物后，本发明优选将得到的聚乳酸组合物进行造粒、注塑和聚乳酸薄膜的制备，对得到的注塑制品和聚乳酸薄膜制品的性能进行检测，结果表明，本发明提供的聚乳酸组合得到的聚乳酸制品具有较好的综合力学性能，从而使其具有较好的注塑加工性能，得到的聚乳酸薄膜制品具有较好的柔软程度，性能稳定。在本发明中，所述造粒的具体过程如下：
本发明优选将得到的聚乳酸组合物进行造粒，得到聚乳酸树脂粒。本发明对所述造粒的技术参数没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的对聚合物造粒的技术方案即可。本发明优选将得到的聚乳酸组合物置于双螺杆挤出机中进行造粒，得到聚乳酸树脂粒。本发明对所述双螺杆挤出机的参数没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的采用双螺杆挤出机进行造粒的技术方案即可。在本发明中，所述双螺杆挤出机的加料口温度优选为160℃～170℃，第一加热区的温度优选设置为165℃～175℃，第二加热区的温度优选设置为165℃～175℃，第三加热区的温度优选设置为165℃～175℃，模头的温度优选设置为165℃～175℃。
得到聚乳酸树脂粒后，本发明优选将得到的聚乳酸树脂粒进行注塑，得到聚乳酸标准样条。本发明对所述注塑的技术参数没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的注塑的技术方案即可。本发明优选将所述聚乳酸组合物置于注塑机中，进行注塑，得到聚乳酸标准样条。本发明对所述注塑机的参数没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的采用注塑机进行注塑的技术方案即可。在本发明中，所述注塑机的加料口温度优选为135℃～145℃，第一加热区的温度优选设置为175℃～185℃，第二加热区的温度优选设置为175℃～185℃，第三加热区的温度优选设置为180℃～190℃，模头的温度优选设置为180℃～190℃。
得到聚乳酸树脂粒后，本发明优选将所述聚乳酸树脂粒进行制膜，得到聚乳酸薄膜。本发明对所述制膜的技术参数没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的聚合物制膜的技术方案即可。本发明优选将上述技术方案得到的聚乳酸树脂粒置于挤出吹膜机上，进行制膜，采用上吹的方式，将压缩空气将从模头挤出的聚乳酸组合物熔体吹胀，形成膜泡，得到聚乳酸薄膜，所述膜泡的形状为圆筒状，所述聚乳酸薄膜的厚度优选为15μm～60μm。本发明对于所述挤出吹膜机的参数没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的挤出吹膜机的使用技术方案即可。在本发明中，所述挤出吹膜机上的加料口温度优选为145℃～155℃，第一加热区的温度优选设置为160℃～170℃，第二加热区的温度优选设置为160℃～170℃，第三加热区的温度优选设置为160℃，模头的温度优选设置为160℃～170℃。
本发明对得到的聚乳酸标准样条和聚乳酸薄膜进行了性能测试，具体过程如下：
本发明检测了聚乳酸标准样条的弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率、韧性和抗撕裂强度，结果表明，本发明提供的聚乳酸组合物得到的聚乳酸树脂的弹性模量为1000MPa～2000MPa、拉伸强度为40MPa～60MPa、断裂伸长率为200％～400％、韧性为25MJ/m3、抗撕裂强度为30MPa～40MPa，这说明，本发明提供的聚乳酸组合物具有较高的综合力学性能；
本发明检测了得到的聚乳酸薄膜的吹膜加工性能、薄膜的柔软程度，结果表明，本发明在进行聚乳酸薄膜的制备过程中，本发明提供的聚乳酸组合物具有较好的吹膜加工性能，得到的膜泡稳定，制备得到的聚乳酸薄膜具有较好的柔软程度，这说明，本发明提供的聚乳酸组合物在进行聚乳酸薄膜制备的过程中，具有较高的加工性能，且得到的薄膜制品具有较高的力学性。
本发明提供一种聚乳酸组合物，包括以下组分：50wt％～80wt％的聚乳酸；0wt％～35wt％的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯；0wt％～35wt％的聚丁二酸丁二醇酯；0.05wt％～0.5wt％的过氧化物；0.05wt％～0.5wt％的扩链剂；3wt％～15wt％的增塑剂；所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的含量不为0wt％；所述聚丁二酸丁二醇酯的含量不为0wt％。本发明提供的聚乳酸组合中的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯具有较高的粘度，提高了聚乳酸组合物的熔体强度；聚丁二酸丁二醇酯具有良好的柔性，提高了聚乳酸组合物的柔韧性；在将本发明提供的聚乳酸组合物进行加工制备聚乳酸制品的过程中，所述过氧化物能够进行自由基反应，为聚乳酸组合中引入嵌段共聚物结构、支化结构和交联结构，增强了聚乳酸组合物各组分的相容性和体系的熔体强度；扩链剂能够在聚乳酸分子中引入支化结构，提高了体系的熔体强度，而且能够提高聚乳酸的分子量，提高聚乳酸的热稳定性；增塑剂能够提高聚乳酸组合物的柔韧性和抗撕裂强度。因此，本发明提供的聚乳酸组合物具有较好的熔体强度、断裂伸长率、韧性和抗撕裂强度，提高了聚乳酸组合物的综合力学性能，从而在本质上改善了对聚乳酸组合物进行加工的加工性能，尤其是其吹塑加工的加工性能，加工工艺稳定，成膜稳定性好。
进一步的，本发明提供的聚乳酸组合物还包括5wt％～10wt％的填充剂；0.05wt％～0.1wt％的成核剂；0.1wt％～0.5wt％的开口剂；0.1wt％～0.5wt％的光稳定剂；0.1wt％～0.5wt％的抗氧剂；0.1wt％～0.5wt％的抗静电剂。所述填充剂提高了聚乳酸组合物的耐热性能；所述成核剂提高了聚乳酸组合物的透气性、耐热性；所述开口剂使聚乳酸组合物具有抗粘结、防水、防湿、防沉淀、防污损的性能；所述光稳定剂减缓了聚乳酸组合物的衰老；所述抗氧剂抑制或延缓了聚乳酸在空气中的热氧化，延长了其使用寿命；所述抗静电剂提高了聚乳酸组合物的抗静电性能，因此本发明提供的聚乳酸组合物具有较好的综合性能，利于其在环境友好材料领域的应用。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的聚乳酸组合物进行详细说明，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
按重量份计，将60份聚乳酸、20份聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、10份聚丁二酸丁二醇酯、4份柠檬酸三丁酯、5份碳酸钙、0.1份过氧化苯甲酰、0.1份聚环氧基丙烯酸甲酯、0.1份硬脂酸锌、0.4份烟酸酰胺、0.1份光稳定剂GW540、0.1份抗氧剂1010和0.1份单月桂酸甘油酯进行干燥后在混合机中将上述组分充分混合，然后将得到的混合物在双螺杆挤出机中进行造粒，得到聚乳酸树脂粒，双螺杆挤出机的参数设置为：加料口温度为165℃，第一加热区温度为171℃，第二加热区温度为171℃，第三加热区温度为172℃，模头温度为171℃。
本发明将得到的聚乳酸树脂粒在注塑机中进行标准样条的制备，注塑机的参数设置为：加料口温度为140℃，第一加热区温度为180℃，第二加热区温度为182℃，第三加热区温度为185℃，模头温度为185℃。
本发明将得到的聚乳酸树脂粒在挤出吹塑机上进行吹塑成型，挤出吹塑机的参数设置为：加料口温度为150℃，第一加热区温度为165℃，第二加热区温度为165℃，第三加热区温度为165℃，模头温度为165℃。采用上吹的方法，用压缩空气将从模头挤出的树脂熔体吹胀，得到圆筒状膜泡，得到聚乳酸薄膜制品。
本发明对得到的聚乳酸标准样条和薄膜制品的性能进行了测试，结果表明，标准样条的弹性模量为1800MPa，拉伸强度为58MPa，断裂伸长率为230％，韧性为32MJ/m3，抗撕裂强度为35MPa；在制备聚乳酸薄膜的过程中，得到的膜泡稳定，得到的薄膜的膜厚为25μm，得到的聚乳酸薄膜软。结果如表1所示，表1为本发明实施例得到的聚乳酸标准样条和薄膜制品的性能测试结果。
实施例2
按重量份计，将65份聚乳酸、5份聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、25份聚丁二酸丁二醇酯、4份聚乙二醇、0.2份过氧化苯甲酰、0.1份聚环氧基丙烯酸甲酯、0.4份烟酸酰胺、0.1份光稳定剂GW540、0.1份抗氧剂1010和0.1份单月桂酸甘油酯进行干燥，在混合机中将其充分混合，然后将得到的混合物在双螺杆挤出机中进行造粒，得到聚乳酸树脂粒，双螺杆挤出机的参数设置为：加料口温度为165℃，第一加热区温度为171℃，第二加热区温度为171℃，第三加热区温度为172℃，模头温度为171℃。
本发明将得到的聚乳酸树脂粒在注塑机中进行标准样条的制备，注塑机的参数设置为：加料口温度为140℃，第一加热区温度为180℃，第二加热区温度为182℃，第三加热区温度为185℃，模头温度为185℃。
本发明将得到的聚乳酸树脂粒在挤出吹塑机上进行吹塑成型，挤出吹塑机的参数设置为：加料口温度为150℃，第一加热区温度为165℃，第二加热区温度为165℃，第三加热区温度为165℃，模头温度为165℃。采用上吹的方法，用压缩空气将从模头挤出的树脂熔体吹胀，得到圆筒状膜泡，得到聚乳酸薄膜制品。
本发明对得到的聚乳酸标准样条和薄膜制品的性能进行了测试，结果表明，标准样条的弹性模量为1500MPa，拉伸强度为50MPa，断裂伸长率为310％，韧性为29MJ/m3，抗撕裂强度为45MPa；在制备聚乳酸薄膜的过程中，得到的膜泡稳定，得到的薄膜的膜厚为30μm，得到的聚乳酸薄膜较软。结果如表1所示，表1为本发明实施例得到的聚乳酸标准样条和薄膜制品的性能测试结果。
实施例3
按重量份计，将70份聚乳酸、20份聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、10份聚丁二酸丁二醇酯、4份聚丁二酸-己二酸丁二醇酯、0.2份过氧化苯甲酰、0.2份聚环氧基丙烯酸乙酯、5份柠檬酸三丁酯、0.3份烟酸酰胺、0.1份光稳定剂GW540、0.1份抗氧剂1010和0.1份双月桂酸甘油酯进行干燥，在混合机中将其充分混合，然后将得到的混合物在双螺杆挤出机中进行造粒，得到聚乳酸树脂粒，双螺杆挤出机的参数设置为：加料口温度为165℃，第一加热区温度为171℃，第二加热区温度为171℃，第三加热区温度为172℃，模头温度为171℃。
本发明将得到的聚乳酸树脂粒在注塑机中进行标准样条的制备，注塑机的参数设置为：加料口温度为140℃，第一加热区温度为180℃，第二加热区温度为182℃，第三加热区温度为185℃，模头温度为185℃。
本发明将得到的聚乳酸树脂粒在挤出吹塑机上进行吹塑成型，挤出吹塑机的参数设置为：加料口温度为150℃，第一加热区温度为165℃，第二加热区温度为165℃，第三加热区温度为165℃，模头温度为165℃。采用上吹的方法，用压缩空气将从模头挤出的树脂熔体吹胀，得到圆筒状膜泡，得到聚乳酸薄膜制品。
本发明对得到的聚乳酸标准样条和薄膜制品的性能进行了测试，结果表明，标准样条的弹性模量为1100MPa，拉伸强度为42MPa，断裂伸长率为380％，韧性为28MJ/m3，抗撕裂强度为30MPa；在制备聚乳酸薄膜的过程中，得到的膜泡稳定，得到的薄膜的膜厚为20μm，得到的聚乳酸薄膜软。结果如表1所示，表1为本发明实施例得到的聚乳酸标准样条和薄膜制品的性能测试结果。
表1本发明实施例得到的聚乳酸标准样条和薄膜制品的性能测试结果
由表1可以看出，本发明提供的聚乳酸组合物得到的标准样条具有较好的综合力学性能，从而在根本上改善了聚乳酸组合物的加工性能，实验结果也表明在对聚乳酸薄膜的制备过程中，得到的膜泡稳定，得到的聚乳酸薄膜软，有利于其应用。
由以上实施例可知，本发明提供的聚乳酸组合物包括50wt％～80wt％的聚乳酸；0wt％～35wt％的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯；0wt％～35wt％的聚丁二酸丁二醇酯；0.05wt％～0.5wt％的过氧化物；0.05wt％～0.5wt％的扩链剂；3wt％～15wt％的增塑剂；所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的含量不为0wt％；所述聚丁二酸丁二醇酯的含量不为0wt％。在本发明中，所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯为高粘度聚合物，其增加了聚乳酸组合物的熔体粘度，改善了聚乳酸组合物的吹塑加工性能；聚丁二酸丁二醇酯为柔性聚合物，它和增塑剂的加入改善了聚乳酸组合物的柔韧性、抗撕裂程度等力学性能；在将本发明提供的聚乳酸组合进行加工制备聚乳酸制品的过程中，所述过氧化物能够发生自由基反应，在聚乳酸组合物中引入嵌段共聚物结构、支化结构和交联结构，改善了各组分之间的相容性和聚乳酸组合物的熔体强度；所述扩链剂在聚乳酸的分子结构中引入了支化结构，能够提高聚乳酸的热稳定性，提高聚乳酸的分子量，从而提高了体系的熔体强度。因此，本发明提供的聚乳酸组合物具有较高的综合力学性能，从而从本质上改善了聚乳酸的吹塑加工性能，提高了得到的聚乳酸制品的综合性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种聚乳酸组合物，包括以下组分：
50wt％～80wt％的聚乳酸；
0wt％～35wt％的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯；
0wt％～35wt％的聚丁二酸丁二醇酯；
0.05wt％～0.5wt％的过氧化物；
0.05wt％～0.5wt％的扩链剂；
3wt％～15wt％的增塑剂；
所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的含量不为0wt％；
所述聚丁二酸丁二醇酯的含量不为0wt％。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸组合物，其特征在于，包括60wt％～70wt％的聚乳酸。
3.根据权利要求1所述的聚乳酸组合物，其特征在于，包括5wt％～25wt％的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯。
4.根据权利要求1所述的聚乳酸组合物，其特征在于，包括10wt％～25wt％的聚丁二酸丁二醇酯。
5.根据权利要求1所述的聚乳酸组合物，其特征在于，包括0.1wt％～0.2wt％的过氧化物。
6.根据权利要求1所述的聚乳酸组合物，其特征在于，所述过氧化物为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基或过氧化十二酰。
7.根据权利要求1所述的聚乳酸组合物，其特征在于，包括0.1wt％～0.2wt％的扩链剂；
所述扩链剂为聚环氧基丙烯酸烷基酯、二缩水甘油基醚类环状二环氧化物或4-环己烯-1，2-二羧酸二-(环氧乙基甲基)酯。
8.根据权利要求1所述的聚乳酸组合物，其特征在于，包括4wt％～10wt％的增塑剂。
9.根据权利要求1所述的聚乳酸组合物，其特征在于，还包括以下组分：
1wt％～10wt％的填充剂；
0.05wt％～0.5wt％的成核剂；
0.1wt％～1wt％的开口剂；
0.05wt％～0.5wt％的光稳定剂；
0.05wt％～0.5wt％的抗氧剂；
0.05wt％～0.5wt％的抗静电剂。
10.一种聚乳酸制品，其特征在于，由包括权利要求1～9任意一项所述的聚乳酸组合物和添加剂的聚乳酸树脂制成。
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