CN103102659A - 聚乳酸/聚氨酯共混物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚乳酸共混物,特别涉及聚乳酸/聚氨酯共混物,以及该共混物的制备方法。本发明将70~99wt%的聚乳酸均聚物和1~30wt%的聚酯型聚氨酯混合均匀后得到混合物,然后将混合物用双螺杆挤出机在温度为190~220℃下进行熔融共混挤出、铸带、造粒制得本发明的聚乳酸/聚氨酯共混物。本发明的聚乳酸/聚氨酯共混物的韧性和拉伸断裂应变与纯PLA相比显著提高,同时,共混物的拉伸强度与纯PLA相比只有小幅度的下降。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,涉及聚乳酸共混物,特别涉及聚乳酸(PLA)/聚氨酯(PU)共混物,以及该共混物的制备方法。
背景技术
聚乳酸(PLA)是一种可生物降解的脂肪族聚酯,它可以由可再生作物合成,最终降解成CO2、H2O等,对环境污染小,因此成为近年来研究的重点。它具有良好的生物相容性,广泛地应用于药物载体、骨固定件及手术缝合线等医药产业。同时,它还具有良好的力学性能,较好的热塑性加工性能,因此,在一定程度上可以代替传统热塑性塑料,应用于塑料器件、薄膜、纤维的生产。
但是PLA由于分子间的氢键作用力大,分子柔顺性差,导致PLA材料呈脆性,冲击性能差,限制其在某些领域的应用。为了改善PLA的脆性,研究者们尝试了很多方法,包括化学方法如共聚,及物理方法如共混;其中共混是一种简单易行的方法,易于操作和工业化生产。如中国发明专利CN101168617公开了采用聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚酯增韧改性聚乳酸的报道,其中所得注塑样条的断裂伸长率提高10~300%;CN101333332采用丙烯酸酯类共聚增韧聚乳酸,在保证拉伸强度降低幅度较小的条件下,聚乳酸共混物的冲击性能提高2倍左右。虽然非生物降解聚合物弹性体的加入可以在一定程度上改善PLA的力学性能,但是这些弹性体毕竟是不可降解的成分,导致聚乳酸共混物的应用受到限制。
部分聚氨酯具有良好的生物相容性,并且是生物可降解的材料,具有很高的韧性。通过引入聚氨酯,可以大幅度提高PLLA的韧性。浙江大学公开的中国专利CN102181136A采用聚醚型聚氨酯弹性体增韧聚乳酸合金,合金的组成为聚乳酸70份~95份和聚醚型聚氨酯弹性体5份~30份。该合金具有韧性好、强度和模量均较高等优点,其断裂伸长率和冲击强度随聚醚型聚氨酯弹性体用量的增加而增大。聚氨酯除了聚醚型外还有重要的一类为聚酯型聚氨酯,其对PLA韧性和强度的影响未见相关报道。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种强度、模量以及韧性平衡的高性能PLA/PU共混物。
本发明的目的之二是通过双螺杆挤出机共混,让聚氨酯均匀分散于聚乳酸均聚物基体中,以提供一种综合性能优异的PLA/PU共混物的制备方法。
本发明的基本构思和主要技术构成为:针对现有聚乳酸脆性大的缺点,提供了一种适合于制备高韧性的PLA/PU共混物。
本发明的聚乳酸(PLA)/聚氨酯(PU)共混物的组成和含量为:
聚乳酸均聚物 70-99wt%
聚酯型聚氨酯 1-30wt%
所述的聚乳酸均聚物的重均分子量为10~30万左右。
所述的聚酯型聚氨酯弹性体由聚酯二元醇、二异氰酸酯和二元醇聚合而成。
所述的聚酯型聚氨酯的硬段含量为30~50wt%。
当上述的聚酯型聚氨酯在所述的共混物中的重量百分数低于5wt%时,所得PLA/PU共混物的韧性提高不明显;当聚酯型聚氨酯在所述的共混物中的重量百分数低于20wt%且大于5wt%时,所得PLA/PU共混物的韧性明显提高,且材料的强度下降幅度较小;当聚酯型聚氨酯在所述的共混物中的重量百分数小于等于30wt%且大于等于20wt%时,所得PLA/PU共混物的韧性显著提高,但材料的强度下降幅度有所增大。
本发明的PLA/PU共混物的制备方法:将70~99wt%的聚乳酸均聚物和1~30wt%的聚酯型聚氨酯混合均匀得到混合物,然后将混合物用双螺杆挤出机在温度为190~220℃下进行熔融共混挤出、铸带、造粒制得。
所述的聚乳酸均聚物和聚酯型聚氨酯均为市售产品。
本发明通过双螺杆挤出机将聚乳酸均聚物与聚酯型聚氨酯共混,使聚酯型聚氨酯能均匀分散于聚乳酸均聚物基体中,所得的PLA/PU共混物的韧性和拉伸断裂应变与纯PLA相比显著提高,同时,共混物的拉伸强度与纯PLA相比只有小幅度的下降。结果如图1、2所示。
附图说明
图1.PLA均聚物与本发明实施例1~5的PLA/PU共混物的拉伸强度随PU含量的变化图。
图2.PLA均聚物与本发明实施例1~5的PLA/PU共混物的冲击强度随PU含量的变化图。
具体实施方式
本发明拟通过下述实施例简单说明本发明的特点,但不能认为本发明仅仅限于以下实施例的内容。
实施例1
PLA均聚物为2002D(Natureworks公司),PLA均聚物的重均分子量为20万;聚酯型聚氨酯由山东烟台万华聚氨酯股份有限公司提供。
以重量百分数计,将99份的PLA均聚物和1份的聚酯型聚氨酯混合均匀得到混合物,然后将混合物用双螺杆挤出机在温度为190~220℃下进行熔融共混,得到PLA与PU的共混物;所得PLA/PU共混物的力学性能见图1、2所示。
实施例2
PLA均聚物为2002D(Natureworks公司),PLA均聚物的重均分子量为20万;聚酯型聚氨酯由山东烟台万华聚氨酯股份有限公司提供。
以重量百分数计,将95份的PLA均聚物和5份的聚酯型聚氨酯混合均匀得到混合物,然后将混合物用双螺杆挤出机在温度为190~220℃下进行熔融共混,得到PLA与PU的共混物;所得PLA/PU共混物的力学性能见图1、2所示。
实施例3
PLA均聚物为2002D(Natureworks公司),PLA均聚物的重均分子量为20万;聚酯型聚氨酯由山东烟台万华聚氨酯股份有限公司提供。
以重量百分数计,将90份的PLA均聚物和10份的聚酯型聚氨酯混合均匀得到混合物,然后将混合物用双螺杆挤出机在温度为190~220℃下进行熔融共混,得到PLA与PU的共混物;所得PLA/PU共混物的力学性能见图1、2所示。
实施例4
PLA均聚物为2002D(Natureworks公司),PLA均聚物的重均分子量为20万;聚酯型聚氨酯由山东烟台万华聚氨酯股份有限公司提供。
以重量百分数计,将80份的PLA均聚物和20份的聚酯型聚氨酯混合均匀得到混合物,然后将混合物用双螺杆挤出机在温度为190~220℃下进行熔融共混,得到PLA与PU的共混物;所得PLA/PU共混物的力学性能见图1、2所示。
实施例5
PLA均聚物为2002D(Natureworks公司),PLA均聚物的重均分子量为20万;聚酯型聚氨酯由山东烟台万华聚氨酯股份有限公司提供。
以重量百分数计,将70份的PLA均聚物和30份的聚酯型聚氨酯混合均匀得到混合物,然后将混合物用双螺杆挤出机在温度为190~220℃下进行熔融共混,得到PLA与PU的共混物;所得PLA/PU共混物的力学性能见图1、2所示。
Claims (3)
1.一种聚乳酸/聚氨酯共混物,其特征是,所述的聚乳酸/聚氨酯共混物的组成和含量为:
聚乳酸均聚物 70-99wt%
聚酯型聚氨酯 1-30wt%。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸/聚氨酯共混物,其特征是:所述的聚乳酸均聚物的重均分子量为10~30万左右。
3.一种根据权利要求1或2所述的聚乳酸/聚氨酯共混物的制备方法,其特征是:将70~99wt%的聚乳酸均聚物和1~30wt%的聚酯型聚氨酯混合均匀得到混合物,然后将混合物用双螺杆挤出机在温度为190~220℃下进行熔融共混挤出、铸带、造粒制得。
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016037563A1 (en) * | 2014-09-09 | 2016-03-17 | Jf Polymers (Suzhou) Co., Ltd. | Polymeric composition for use as a temporary support material in extrusion based additive manufacturing |
CN106475521A (zh) * | 2016-08-01 | 2017-03-08 | 苏州聚复高分子材料有限公司 | 一种基于3d打印技术的金属铸造件制备方法 |
CN106810363A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-09 | 常州大学 | 聚乳酸复合聚氨酯包膜用于缓释尿素的制备方法 |
US20190062005A1 (en) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Banemer, LLC | Non-metallic tie |
US20190062548A1 (en) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Banemer, LLC | Conformable thermoplastic compositions and articles |
CN109575545A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-05 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 一种纤维/聚氨酯/聚乳酸共混物及其制备方法 |
CN109575546A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-05 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 一种聚乳酸改性材料及其制备方法 |
CN109608843A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-12 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 一种增强增韧聚乳酸改性材料及其制备方法 |
CN109627721A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-16 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 聚氨酯/聚乳酸共混物及其制备方法 |
-
2011
- 2011-11-10 CN CN2011103553953A patent/CN103102659A/zh active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107109035B (zh) * | 2014-09-09 | 2020-04-10 | 苏州聚复高分子材料有限公司 | 在基于挤出的增材制造中用作临时支撑材料的共混聚合物 |
CN107109035A (zh) * | 2014-09-09 | 2017-08-29 | 苏州聚复高分子材料有限公司 | 在基于挤出的增材制造中用作临时支撑材料的共混聚合物 |
WO2016037563A1 (en) * | 2014-09-09 | 2016-03-17 | Jf Polymers (Suzhou) Co., Ltd. | Polymeric composition for use as a temporary support material in extrusion based additive manufacturing |
CN106475521A (zh) * | 2016-08-01 | 2017-03-08 | 苏州聚复高分子材料有限公司 | 一种基于3d打印技术的金属铸造件制备方法 |
CN106810363A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-09 | 常州大学 | 聚乳酸复合聚氨酯包膜用于缓释尿素的制备方法 |
US20190062005A1 (en) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Banemer, LLC | Non-metallic tie |
US20190062548A1 (en) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Banemer, LLC | Conformable thermoplastic compositions and articles |
US11261323B2 (en) | 2017-08-24 | 2022-03-01 | Banemer, LLC | Conformable thermoplastic compositions and articles |
US10906699B2 (en) * | 2017-08-24 | 2021-02-02 | Banemer, LLC | Non-metallic tie |
CN109575545A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-05 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 一种纤维/聚氨酯/聚乳酸共混物及其制备方法 |
CN109627721A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-16 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 聚氨酯/聚乳酸共混物及其制备方法 |
CN109608843A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-12 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 一种增强增韧聚乳酸改性材料及其制备方法 |
CN109575546A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-05 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 一种聚乳酸改性材料及其制备方法 |
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