聚乳酸立体复合物及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种聚乳酸立体复合物，以第一聚乳酸嵌段共聚物和乳酸类聚合物为原料混合制备聚乳酸立体复合物，本发明制备得到的聚乳酸立体复合物不仅耐高温，而且柔韧性很好；此外，本发明提供的聚乳酸立体复合物的生物降解性和成型加工性优异，且制备方法简单，适于工业化。
【专利说明】聚乳酸立体复合物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料【技术领域】，尤其涉及一种聚乳酸立体复合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚乳酸(PLA)是一种熔点为160°C~180°C的结晶性高分子材料，由于其具有优异的透明性和生物降解性能，因而有望取代传统塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)等在容器、薄膜等包装材料领域以及土工布、农膜等难以回收的农林园艺、土木建筑等材料领域的应用。但是由于聚乳酸制品的热变形温度(HDT)只有58°C左右，远远低于通用塑料PS和PP，使其应用受到了很大的限制，比如用作包装容器时，不适于加工成要求耐热的容器如饭盘、汤碗、杯子等，不能用于微波炉等加热仪器的容器。即使用作无耐热要求的管材、建材、板、文具、箱盒、预付卡及卡等材料，在夏季的仓库保管及运输中也有可能发生变形以至于丧失其使用价值，因此，对于实际的应用而言需要具有100°C以上的高热变形温度，对于暴露于高温下的汽车产品领域则要更高的热变形温度，所以改善PLA的耐热性对于拓宽PLA应用领域非常重要。
[0003]近年来， 通过将PLLA和F1DLA形成立体复合物(Stereocomplex),其熔点可高达230°C，解决了聚乳酸树脂的耐热性问题，但是聚乳酸树脂的柔韧性却没有明显的改善，进而限制了聚乳酸的应用，如:专利CN101970527A公开了一种PLA立体复合物的制备方法，首先制备聚L-PLA和聚D-PLA的低聚物，混合形成立体复合物，然后通过异氰酸酯将聚L-PLA和聚D-PLA的低聚物连接形成高分子量嵌段共聚物，该方法提供了有效制备PLA立体了复合物的方法，可以避免高的加工温度，但异氰酸酯价格高，毒性大，活性高，反应时不易控制，且易与水反应，不利于贮存，同时制备的聚乳酸立体复合物的柔韧性也不好；专利CN101522755A也提供了一种立体复合物晶体生长的聚乳酸的制备方法，具体为首先将包含相同手性的乳酸单元的第一丙交酯开环聚合物得到第一聚乳酸，并在减压下自熔融状态的第一聚乳酸中去除丙交酯，得到纯化的聚乳酸，然后再将手性不同于第一丙交酯的第二丙交酯开环聚合得到第二聚乳酸，在减压下自熔融状态的第二聚乳酸中去除丙交酯，得到纯化的第二聚乳酸；该方法可提供高熔点和高分子量，即使反复熔融和结晶化，立体复合物晶体也生长的聚乳酸的制备方法，但制备的聚乳酸立体复合物柔韧性还是没有明显的改善。
[0004]因此，在实际应用中，寻求一种耐高温且高韧性的PLA立体复合物的是满足PLA大规模产业化的需要。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明所要解决的问题在于提供一种聚乳酸立体复合物及其制备方法，本发明提供的聚乳酸立体复合物不仅耐高温，而且柔韧性好。
[0006]本发明提供了一种聚乳酸立体复合物，
[0007]由第一聚乳酸嵌段共聚物和乳酸类聚合物混合制得；[0008]所述乳酸类聚合物为聚乳酸或第二聚乳酸嵌段共聚物；
[0009]所述第一聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯链段和聚乳酸链段；
[0010]所述第二聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯链段和聚乳酸链段；
[0011 ] 所述第一聚乳酸嵌段共聚物与所述第二聚乳酸嵌段共聚物可以相同或不同。
[0012]优选的，所述第一聚乳酸嵌段共聚物为一种或几种聚乳酸嵌段共聚物；
[0013]所述聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯链段和聚乳酸链段。
[0014]优选的，所述第二聚乳酸嵌段共聚物为一种或几种聚乳酸嵌段共聚物；
[0015]所述聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯链段和聚乳酸链段。
[0016]优选的，所述聚乳酸嵌段共聚物中的脂肪族聚酯链段与聚乳酸链段的质量比为(5 ~95): (95 ~5)。
[0017]优选的，所述聚乳酸嵌段共聚物具有式(I)结构、式(II)结构、式(III)结构或式(IV)结构；
【权利要求】
1.一种聚乳酸立体复合物， 由第一聚乳酸嵌段共聚物和乳酸类聚合物混合制得； 所述乳酸类聚合物为聚乳酸或第二聚乳酸嵌段共聚物； 所述第一聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯链段和聚乳酸链段； 所述第二聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯链段和聚乳酸链段； 所述第一聚乳酸嵌段共聚物与所述第二聚乳酸嵌段共聚物可以相同或不同。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸立体复合物，其特征在于，所述第一聚乳酸嵌段共聚物为一种或几种聚乳酸嵌段共聚物； 所述聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯链段和聚乳酸链段。
3.根据权利要求1所述的聚乳酸立体复合物，其特征在于，所述第二聚乳酸嵌段共聚物为一种或几种聚乳酸嵌段共聚物； 所述聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯链段和聚乳酸链段。
4.根据权利要求2或3所述的聚乳酸立体复合物，其特征在于，所述聚乳酸嵌段共聚物中的脂肪族聚酯链段与聚乳酸链段的质量比为(5~95): (95~5)。
5.根据权利要求2或3所述的聚乳酸立体复合物，其特征在于，所述聚乳酸嵌段共聚物具有式(I)结构、式(II)结构、式(III)结构或式(IV)结构；
6.根据权利要求1~3任意一项所述的聚乳酸立体复合物，其特征在于，所述聚乳酸链段为D-聚乳酸链段和L-聚乳酸链段中的一种或两种。
7.根据权利要求1~3任意一项所述的聚乳酸立体复合物，其特征在于，所述脂肪族聚酯链段由C2~C12的二酸与C2~C12的二醇缩聚而成。
8.根据权利要求1所述的聚乳酸立体复合物，其特征在于，所述第一聚乳酸嵌段共聚物和所述乳酸类聚合物的质量比为(5~95): (95~5)。
9.根据权利要求1所述的聚乳酸立体复合物，其特征在于，所述第一聚乳酸嵌段共聚物与所述第二聚乳酸嵌段共聚物相同时，所述第二聚乳酸嵌段共聚物中至少有一种聚乳酸嵌段共聚物包括脂肪族聚酯链段、D-聚乳酸链段和L-聚乳酸链段。
10.一种聚乳酸立体复合物的制备方法，包括: 由第一聚乳酸嵌段共聚物和乳酸类聚合物混合，加热，熔融，得到聚乳酸立体复合物； 所述乳酸类聚合物为聚乳酸或第二聚乳酸嵌段共聚物； 所述第一聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯链段和聚乳酸链段； 所述第二聚乳酸嵌段共聚物包含脂肪族聚酯链段和聚乳酸链段； 所述第一聚乳酸嵌段共`聚物与所述第二聚乳酸嵌段共聚物可以相同或不同。
【文档编号】C08L67/02GK103772928SQ201410039853
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】张宝, 边新超, 孙敬茹, 李杲, 陈学思 申请人:中国科学院长春应用化学研究所