CN105733000A - 一种聚乳酸薄膜的制备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚乳酸薄膜制备方法。主要以乳酸为原料,合成乳酸二聚体—丙交酯,再由丙交酯开环聚合形成大分子量的聚乳酸。然后在通过溶剂挥发法制得聚乳酸膜。合成丙交酯:将乳酸放入真空度P=0.05~0.07Mpa和140℃条件下,进行预脱水1h;然后再加入辛酸亚锡4.0wt%并放入真空度P=0.095~0.1MPa、脱水温度为170℃条件下,继续脱水30-60min;最后在真空度P=0.095~0.1MPa和230~250℃条件下,得到丙交酯。制备聚乳酸:将得到的丙交酯用乙酸乙酯重结晶三次纯化,真空干燥后加0.4wt﹪二丁基氧化锡,在160℃,聚合5h,得到粘均分子量8.4万的聚乳酸,并将得到的聚乳酸溶于溶剂中,通过溶剂挥发法制成了聚乳酸膜。该方法工艺简单,容易操作,并且提高了反应中间体的产率,降低聚乳酸的生产成本。
Description
技术领域
本发明是一种以开环聚合法,制备得到聚乳酸。然后通过溶剂挥发法制备得到聚乳酸薄膜的方法,属于高分子材料领域。
背景技术
聚乳酸薄膜是目前生物可降解聚合物薄膜,可以在自然环境中可被水解或微生物最终降解为CO2和H2O,对人体无害无毒,并且对其进行堆肥或焚烧处理也不会带来新的环境污染,因而是被认为是最有前途的生物可降解材料。
本发明使用乳酸作为原料,其主要来源十分广泛,在自然界中的具有十分丰富的储藏,例如用玉米淀粉、甜菜糖等的发酵。然后用开环聚合法制备得到聚乳酸,用此方法制备得到的聚乳酸可以保证其具有较高的分子量,以此来保证制备得到聚乳酸薄膜具有较高的力学性能。
发明内容
本发明使用乳酸作为原料,在经过缩合聚合得到丙交酯,并用乙酸乙酯作为溶剂进行3次重结晶纯化,使得到反应中间体丙交酯有较高的产率,然后在将反应中间体丙交酯经开环聚合得到聚乳酸,最后通过溶剂挥发法制备得到聚乳酸膜。
本发明的制备方法包括以下步骤:
1)将乳酸进行脱水处理,放入真空度P=0.05~0.07Mpa和140℃条件下,进行预脱水1h;
2)然后再加入辛酸亚锡4.0wt%,并放到真空度为P=0.095~0.1MPa、脱水温度为170℃条件下,继续脱水30-60min;
3)最后在真空度P=0.095~0.1MPa和230~250℃条件下,反应10~25分钟,得到丙交酯。
4)将得到的丙交酯用乙酸乙酯作为溶剂进行3次重结晶纯化。得丙交酯纯品。放入真空干燥箱中在40℃干燥至恒重。
5)将得到的丙交酯纯品缓慢的加热至融化,加入0.4wt﹪二丁基氧化锡催化剂搅拌,使其混合均匀。并在160℃条件下,聚合5h,得到聚乳酸。
6)用二氯甲烷作为溶剂,将聚乳酸完全溶解后,倒入器皿后,放入室温环境中静置,等到溶剂挥发后,用蒸馏水浸泡器皿数分钟,将所得到的薄膜顺利剥下。
下面通过具体的实施例对本发明专利进行具体描述:
实施例1:
将乳酸进行脱水处理,放入真空度P=0.05~0.07Mpa和140℃条件下,进行预脱水1h,然后再加入辛酸亚锡4.0wt%,并放到真空度为P=0.095~0.1MPa、脱水温度为170℃条件下,继续脱水30-60min,最后在真空度P=0.095~0.1MPa和230~250℃条件下,反应10~25分钟,得到丙交酯。
将得到的丙交酯用乙酸乙酯作为溶剂进行3次重结晶纯化。得丙交酯纯品。放入真空干燥箱中在40℃干燥至恒重。将得到的丙交酯纯品缓慢的加热至融化,加入0.4wt﹪二丁基氧化锡催化剂搅拌,使其混合均匀。并在160℃条件下,聚合5h,得到聚乳酸。
加入10ml的二氯甲烷,将聚乳酸完全溶解后,倒入器皿后,放入室温环境中静置,等到溶剂挥发后,用蒸馏水浸泡器皿数分钟,得到聚乳酸薄膜。
实施例2:
将乳酸进行脱水处理,放入真空度P=0.05~0.07Mpa和140℃条件下,进行预脱水1h,然后再加入辛酸亚锡4.0wt%,并放到真空度为P=0.095~0.1MPa、脱水温度为170℃条件下,继续脱水30-60min,最后在真空度P=0.095~0.1MPa和230~250℃条件下,反应10~25分钟,得到丙交酯。
将得到的丙交酯用乙酸乙酯作为溶剂进行3次重结晶纯化。得丙交酯纯品。放入真空干燥箱中在40℃干燥至恒重。将得到的丙交酯纯品缓慢的加热至融化,加入0.4wt﹪二丁基氧化锡催化剂搅拌,使其混合均匀。并在160℃条件下,聚合5h,得到聚乳酸。
加入20ml的二氯甲烷,将聚乳酸完全溶解后,倒入器皿后,放入室温环境中静置,等到溶剂挥发后,用蒸馏水浸泡器皿数分钟,得到聚乳酸薄膜。
实施例3:
将乳酸进行脱水处理,放入真空度P=0.05~0.07Mpa和140℃条件下,进行预脱水1h,然后再加入辛酸亚锡4.0wt%,并放到真空度为P=0.095~0.1MPa、脱水温度为170℃条件下,继续脱水30-60min,最后在真空度P=0.095~0.1MPa和230~250℃条件下,反应10~25分钟,得到丙交酯。
将得到的丙交酯用乙酸乙酯作为溶剂进行3次重结晶纯化。得丙交酯纯品。放入真空干燥箱中在40℃干燥至恒重。将得到的丙交酯纯品缓慢的加热至融化,加入0.4wt﹪二丁基氧化锡催化剂搅拌,使其混合均匀。并在160℃条件下,聚合5h,得到聚乳酸。
加入30ml的二氯甲烷,将聚乳酸完全溶解后,倒入器皿后,放入室温环境中静置,等到溶剂挥发后,用蒸馏水浸泡器皿数分钟,得到聚乳酸薄膜。
表1:实例1、2、3产品的外观
Claims (3)
1.用开环聚合法将乳酸缩合聚合得到丙交酯,然后提纯再经开环聚合得到聚乳酸,其工艺主要是将乳酸放入真空度P=0.05~0.07Mpa和140℃条件下,进行预脱水1h;然后再加入辛酸亚锡4.0wt%并放入真空度P=0.095~0.1MPa、脱水温度为170℃条件下,继续脱水30-60min;最后在真空度P=0.095~0.1MPa和230~250℃条件下,得到丙交酯,制备聚乳酸:将得到的丙交酯用乙酸乙酯重结晶三次纯化,真空干燥后加0.4wt﹪二丁基氧化锡,在160℃,聚合5h,得到聚乳酸。
2.根据权利要求1所述的用开环聚合法得到聚乳酸,其特征在于:用开环聚合法制备得到的聚乳酸,可以保证其具有较高的分子量,以此来保证得到聚乳酸薄膜的力学性能。
3.根据权利要求1所述的用开环聚合法得到聚乳酸,其特征在于:用乙酸乙酯作为溶剂进行3次重结晶纯化,得到的反应中间体丙交酯产率高,可以大大的降低了生产成本。
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