CN114350128A - 一种增强增韧的聚乳酸材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种增强增韧的聚乳酸材料及其制备方法，属于生物降解高分子材料技术领域。解决了现有技术中改性PLA韧性的方法，在提高PLA韧性的同时，使其强度和刚性明显降低的技术问题。本发明的增强增韧的聚乳酸材料，采用具有结晶能力的聚乳酸为原料，经干燥、熔融共混、制成片材、结晶处理和单向拉伸制备得到；结晶处理为等温结晶处理或非等温结晶处理，结晶处理后聚乳酸的结晶度为2.5％至结晶完全；单向拉伸的拉伸温度为55‑70℃，拉伸速率为5‑40mm/min，拉伸倍率为0.3‑1.5倍。仅单向拉伸较小倍率时，该聚乳酸材料就同时具有高强度、高模量、高韧性，且具有生物降解的环保性能，有利于聚乳酸的广泛应用。
Description
技术领域
本发明属于生物降解高分子材料技术领域，具体涉及一种增强增韧的聚乳酸材料及其制备方法。
背景技术
人们对环境中塑料废弃物的关注推动了全球市场对生物可降解材料的需求。聚乳酸(PLA)是一种来源于可再生资源的生物可降解材料，具有广阔的应用前景，然而，PLA存在脆性严重、结晶缓慢、尺寸稳定性差等不足，却又限制了它的广泛应用。
现有技术中，通常采用添加增韧剂来改善聚乳酸的韧性。然而，增韧剂的加入使PLA韧性提高的同时，强度和刚性明显降低，降低了聚乳酸的实际使用价值。为了平衡强度、模量和韧性，出现了各种改性方法，其中，加入纳米粒子和增容剂，动态硫化，控制PLA结晶或形成立构晶等被采用，但效果有限，且配方和工艺复杂，成本较高，甚至引入非生物降解组分不利于材料的生物降解。因此，采用合理的方法在提高聚乳酸材料韧性的同时提高其强度和刚性，并保持完全生物降解特性，显得非常重要也更有价值。
发明内容
本发明针对现有技术中改性PLA，在提高PLA韧性的同时，使其强度和刚性明显降低的技术问题，提供一种增强增韧的聚乳酸材料及其制备方法，在提高PLA韧性的同时提高其强度和刚性。
本发明实现上述目的所采取的技术方案如下。
本发明的增强增韧的聚乳酸材料，采用具有结晶能力的聚乳酸为原料，经干燥、熔融共混、制成片材和单向拉伸制备而成，所述具有结晶能力的聚乳酸在单向拉伸前的制备过程中形成了结晶，结晶度为2.5％至结晶完全；
或者，采用具有结晶能力的聚乳酸为原料，经干燥、熔融共混、制成片材、等温结晶处理和单向拉伸制备而成，所述等温结晶处理为冷结晶或熔体结晶，冷结晶温度为80-120℃，熔体结晶温度为100-130℃，结晶度为2.5％至结晶完全；
所述单向拉伸的拉伸温度分别为55-70℃，拉伸速率分别为5-40mm/min，拉伸倍率分别为0.3-1.5倍。
优选的是，所述结晶处理后，得到的聚乳酸的结晶度分别为8.0-15.0％。
优选的是，所述拉伸倍率分别为0.5-1.0倍；更优选的是，所述拉伸倍率分别为0.5-0.8。
优选的是，所述干燥分别为在80-100℃真空干燥12-24h。
优选的是，所述熔融共混分别为在密炼机里熔融共混或双螺杆挤出机熔融共混，温度为170-180℃。
优选的是，所述制成片材的方法分别为模压成型、注塑成型或挤出成型；更优选的是，所述模压成型为：将熔融共混后的材料切割成块状，在平板硫化机上于175-180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa-10MPa保压冷却至室温。
本发明的增强增韧的聚乳酸材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将具有结晶能力的聚乳酸干燥后，熔融共混，制成片材，然后进行结晶处理，得到结晶的聚乳酸材料；
或者，将具有结晶能力的聚乳酸干燥后，熔融共混，制成片材，然后进行等温结晶处理，得到结晶的聚乳酸材料；
步骤二、将步骤一得到的结晶的聚乳酸材料进行单向拉伸，得到增强增韧的聚乳酸材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的增强增韧的聚乳酸材料，具有一定的结晶度和分子取向性，同时具有高强度、高模量和高韧性，且具有生物降解的环保性能，同时，由于结晶的存在，耐热性也有改善，使聚乳酸材料拥有更广阔的应用空间。经实验验证，本发明的聚乳酸材料的拉伸强度可高达104MPa以上，杨氏模量可达2500MPa以上，断裂伸长率可达150％以上。这种增强增韧效应的同时获得，主要是因为：一方面，通过结晶处理使聚乳酸具有一定的初始结晶度，在聚乳酸的玻璃化转变温度附近55-70℃拉伸，可以有效的破坏聚乳酸分子链中的凝聚缠结，并形成取向和中间相，抑制凝聚缠结的再恢复，从而显著提高聚乳酸的韧性；另一方面，由于结晶处理可以提高聚乳酸的强度和模量，拉伸又导致聚乳酸分子链取向，因此拉伸后的聚乳酸材料的拉伸强度和模量大幅增加。
本发明提供的增强增韧的聚乳酸材料仅包含聚乳酸组分(也可加入成核剂、立体复合物)，没有增强剂和增韧剂等组分的加入，组分单一，原材料成本较低，强度和韧性却可以同时显著提高。
本发明提供的增强增韧的聚乳酸材料不仅具备优异的综合力学性能，而且保持了PLA完全生物降解的环保性能，有利于聚乳酸产品的广泛应用。
本发明提供的增强增韧的聚乳酸材料的制备方法，采用熔融共混制成片材结晶处理后单向拉伸的方式，单向拉伸倍率较低(0.3-1.5倍)就可以获得同时具有高强度高模量高韧性的聚乳酸材料，制备过程简单、清洁环保。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合具体实施方式对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
本发明的增强增韧的聚乳酸材料，以具有结晶能力的聚乳酸为原料，经过干燥、熔融共混、制成片材、结晶处理和单向拉伸制备得到，其中，具有结晶能力的聚乳酸为单一聚乳酸，加入结晶成核剂的聚乳酸或含有立体复合物的聚乳酸，包括但不限于Natureworks4032D、Natureworks 2003D、Natureworks 4060D和PDLA。
上述技术方案中，结晶成核剂没有特殊限制，现有技术中能够用于聚乳酸结晶的成核剂皆可，如有机类成核剂：酰胺类衍生物成核剂和层状磷酸盐类成核剂，也可为无机/有机复配成核剂等。聚乳酸的立体复合物也叫聚乳酸立构复合结晶，为现有技术，可由实验室制备获得。
上述技术方案中，结晶处理为等温结晶处理或非等温结晶处理，等温结晶处理为冷结晶或熔体结晶，冷结晶温度为80-120℃，熔体结晶温度为100-130℃，非等温结晶处理为具有结晶能力的聚乳酸在单向拉伸前的制备过程中形成了结晶；结晶处理后，得到的聚乳酸的结晶度为2.5％至结晶完全，优选8.0-15.0％。等温结晶处理或非等温结晶处理均适合所有具有结晶能力的聚乳酸。
上述技术方案中，单向拉伸的拉伸温度为55-70℃，拉伸速率为5-40mm/min，拉伸倍率为0.3-1.5倍，优选为0.5-1.0倍，更优选为0.5-0.8倍。
上述技术方案中，干燥温度为80-100℃真空干燥12-24h。
上述技术方案中，熔融共混为在密炼机里熔融共混或双螺杆挤出机熔融共混，温度为170-180℃。
上述技术方案中，制成片材为模压成型、注塑成型和挤出成型(双螺杆挤出机)。优选片材的厚度为1mm。模压成型的过程为：将熔融共混后的试样切割成块状，在平板硫化机上于175-180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa-10MPa保压冷却至室温。
本发明的增强增韧的聚乳酸材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将具有结晶能力的聚乳酸干燥后，熔融共混，制成片材，然后进行结晶处理，得到结晶的聚乳酸材料；
步骤二、将步骤一得到的结晶的聚乳酸进行单向拉伸，得到增强增韧的聚乳酸材料。
在本发明中所使用的术语，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义，除非另有说明。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合实施例对本发明作进一步的详细介绍。
在以下实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂、装置、仪器、设备等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
以下结合实施例和对比例进一步说明本发明。
实施例1
将聚乳酸(Natureworks 4032D)置放于真空烘箱中于100℃真空干燥12h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，将压制好的片材在90℃等温冷结晶得到结晶度为2.5％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在65℃下，以40mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为0.3倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例2
将聚乳酸(Natureworks 4032D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，将压制好的片材在80℃等温冷结晶得到结晶度为4.1％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在65℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为1.5倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例3
将聚乳酸(Natureworks 4032D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，将压制好的片材在80℃等温冷结晶得到结晶度为8.0％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在60℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为0.5倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例4
将聚乳酸(Natureworks 4032D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，将压制好的片材在80℃等温冷结晶得到结晶度为9.9％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在60℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为0.5倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例5
将聚乳酸(Natureworks 4032D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，将压制好的片材在80℃等温冷结晶得到结晶度为15.0％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在60℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为0.5倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例6
将聚乳酸(Natureworks 4032D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，将压制好的片材在80℃等温冷结晶得到结晶度为22.9％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在60℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为0.5倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例7
将聚乳酸(Natureworks 4032D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，将压制好的片材在80℃等温冷结晶至聚乳酸冷结晶完全，得到结晶度为42.9％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在60℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为0.5倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例8
将聚乳酸(Natureworks 4032D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，将压制好的片材在110℃等温冷结晶得到结晶度为36.3％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在60℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为1.0倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例9
将聚乳酸(Natureworks 4032D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，将压制好的片材在120℃等温冷结晶得到结晶度为15.1％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在60℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为1.0倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例10
将聚乳酸(Natureworks 4032D)和成核剂(TMC-306)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸和0.3g成核剂，在密炼机中进行熔融共混，条件为：温度180℃，转速60转/分，时间5min，至其共混均匀，将共混后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，将压制好的片材在100℃等温冷结晶2h，样品结晶完全，得到结晶度为42.5％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在65℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为0.4倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例11
将聚乳酸(Natureworks 4032D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，将压制好的片材在80℃等温冷结晶得到结晶度为39.8％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在70℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为0.5倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例12
将聚乳酸(Natureworks 2003D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，将压制好的片材在80℃等温冷结晶得到结晶度为26.4％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在70℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为0.5倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例13
将聚乳酸(Natureworks 4060D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度170℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于175℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，将压制好的片材在110℃等温冷结晶24h得到结晶度为2.5％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在60℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为0.5倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例14
将聚乳酸(Natureworks 2003D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到另一台平板硫化机上于100℃等温熔体结晶，最后转移至冷压机上在5MPa保压冷却至室温，得到结晶度为3.8％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在60℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为1.0倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例15
将聚乳酸(Natureworks 4060D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度170℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于175℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到另一台平板硫化机上于130℃等温熔体结晶，最后转移至冷压机上在5MPa保压冷却至室温，得到结晶度为5.2％的结晶的聚乳酸片材。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在60℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为1.0倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
实施例16
将聚乳酸(PDLA)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内转移至冷压机上在5MPa保压冷却至室温，得到结晶度为16.6％的结晶的聚乳酸。将结晶的聚乳酸片材在万能拉伸试验机上在55℃下，以5mm/min的拉伸速率拉伸至变形倍率为1.0倍，得到增强增韧的聚乳酸材料，测定增强增韧的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
对比例1
将聚乳酸(Natureworks 4032D)置放于真空烘箱中于80℃真空干燥24h，称取60g聚乳酸，在密炼机中进行熔融混合，条件为：温度175℃，转速50转/分，时间5min，至其混合均匀，将混合均匀后的样品直接在室温空气状态下冷却，并切割成块状，在平板硫化机上于180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5MPa保压冷却至室温，得到非晶的聚乳酸材料，测定聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率，测试结果列于表1。
表1实施例1-16的增强增韧的聚乳酸材料和对比例1的聚乳酸材料的杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率测试结果
由上述结果可知，本发明提供的增强增韧的聚乳酸材料的拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率可同时提高，拉伸强度可高达104MPa以上，杨氏模量可达2500MPa以上，断裂伸长率可达150％以上，有效的改善了聚乳酸的力学性能，使聚乳酸材料拥有更广阔的应用空间。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种增强增韧的聚乳酸材料，其特征在于，
采用具有结晶能力的聚乳酸为原料，经干燥、熔融共混、制成片材和单向拉伸制备而成，所述具有结晶能力的聚乳酸在单向拉伸前的制备过程中形成了结晶，结晶度为2.5％至结晶完全；
或者，采用具有结晶能力的聚乳酸为原料，经干燥、熔融共混、制成片材、等温结晶处理和单向拉伸制备而成，所述等温结晶处理为冷结晶或熔体结晶，冷结晶温度为80-120℃，熔体结晶温度为100-130℃，结晶度为2.5％至结晶完全；
所述单向拉伸的拉伸温度分别为55-70℃，拉伸速率分别为5-40mm/min，拉伸倍率分别为0.3-1.5倍。
2.根据权利要求1所述的一种增强增韧的聚乳酸材料，其特征在于，所述结晶处理后，得到的聚乳酸的结晶度分别为8.0-15.0％。
3.根据权利要求1所述的一种增强增韧的聚乳酸材料，其特征在于，所述拉伸倍率分别为0.5-1.0倍。
4.根据权利要求3所述的一种增强增韧的聚乳酸材料，其特征在于，所述拉伸倍率分别为0.5-0.8。
5.根据权利要求1所述的一种增强增韧的聚乳酸材料，其特征在于，所述干燥分别为在80-100℃真空干燥12-24h。
6.根据权利要求1所述的一种增强增韧的聚乳酸材料，其特征在于，所述熔融共混分别为在密炼机里熔融共混或双螺杆挤出机熔融共混，温度为170-180℃。
7.根据权利要求1所述的一种增强增韧的聚乳酸材料，其特征在于，所述制成片材的方法分别为模压成型、注塑成型或挤出成型。
8.根据权利要求7所述的一种增强增韧的聚乳酸材料，其特征在于，所述模压成型为：将熔融共混后的材料切割成块状，在平板硫化机上于175-180℃，10MPa的压力下压成1mm厚的片材，然后在5秒内放置到冷压机上在5-10MPa保压冷却至室温。
9.权利要求1-8任何一项所述的一种增强增韧的聚乳酸材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将具有结晶能力的聚乳酸干燥后，熔融共混，制成片材，得到结晶的聚乳酸材料；
或者，将具有结晶能力的聚乳酸干燥后，熔融共混，制成片材，然后进行等温结晶处理，得到结晶的聚乳酸材料；
步骤二、将步骤一得到的结晶的聚乳酸材料进行单向拉伸，得到增强增韧的聚乳酸材料。
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