一种高柔性、高阻隔性聚乳酸共聚物及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115975160A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211709454.7C08L67/06(2006.01)(22)申请日2022.12.29C08J5/18(2006.01)(71)申请人内蒙古农业大学地址010018内蒙古自治区呼和浩特市赛罕区昭乌达路306号(72)发明人董同力嘎孙韬李迎云雪艳(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401专利代理师张晓博(51)Int.Cl.C08G63/08(2006.01)C08G63/06(2006.01)C08G63/78(2006.01)C08G63/52(2006.01)C08L67/04(2006.01)权利要求书1页说明书12页附图5页(54)发明名称一种高柔性、高阻隔性聚乳酸共聚物及其制备方法和应用(57)摘要本发明以L‑乳酸和乙醇酸、衣康酸丁二酯聚合物为原料，利用一步法熔融共聚合成聚(乳酸‑乙醇酸)‑衣康酸丁二酯不饱和共聚物，通过拉伸试验机、核磁共振氢谱和压差法透气仪对共聚物薄膜的力学性能、物质质子化学位移以及气体阻隔性进行测试，发现随着乙醇酸以及衣康酸丁二酯含量的增加，PLGA/BI薄膜的拉伸强度和弹性模量逐步下降，而断裂伸长率大幅度增加，核磁共振氢谱测出的结果证实已合成了目标聚合物，通过气体阻隔性测试发现共聚物的阻隔性能提高，PLGA92/8/BI系列薄膜的阻隔性最高；与聚乳酸粉末共混热压后，通过挺度测试和破裂强度测试发现，在聚乳酸中添加10％的PLGA(PLGA92/8)8％BI制作出来的片材力学性能更佳，其各项性能满足做包装的能力。CN115975160ACN115975160A权利要求书1/1页1.一种高柔性、高阻隔性聚乳酸共聚物，其特征在于：由包括如下质量份的各原料共聚制备而成，其中：聚乳酸低聚物50‑100质量份乙醇酸0‑20质量份衣康酸丁二酯共聚物0‑30质量份催化剂0.05质量份。2.根据权利要求1所述的聚乳酸共聚物，其特征在于：所述聚乳酸低聚物是将L‑乳酸通过缩聚反应后制得，其中：缩聚反应温度为110‑150℃，缩聚反应时间为3‑8h。3.根据权利要求1所述的聚乳酸共聚物，其特征在于：所述衣康酸丁二酯共聚物由不饱和二元酸衣康酸和丁二醇在阻聚剂作用下共聚制得，其中：共聚反应温度为150℃，共聚反应时间为6h。4.根据权利要求3所述的聚乳酸共聚物，其特征在于：所述不饱和二元酸和二元醇的摩尔比为1：1。5.根据权利要求1所述的聚乳酸共聚物，其特征在于：所述催化剂为氯化亚锡和对甲苯磺酸的混合物，所述氯化亚锡和对甲苯磺酸的摩尔比为1:(1～3)。6.根据权利要求1所述的聚乳酸共聚物，其特征在于：所述高柔性、高阻隔性聚乳酸共聚物，由如下质量份的各原料共聚制备而成：聚乳酸低聚物92质量份，乙醇酸8质量份，衣康酸丁二酯共聚物4‑12质量份，催化剂0.05份。7.权利要求1‑6任一项所述的聚乳酸共聚物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将含有聚乳酸低聚物、乙醇酸、衣康酸丁二酯共聚物和催化剂的各原料共聚，待反应结束后冷却到室温，取出粗产物并利用粉碎机粉碎成粉末，真空干燥后，即得到所述高柔性、高阻隔性聚乳酸共聚物。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述共聚的反应温度为160‑180℃，反应时间为16‑20h。9.权利要求1‑6任一项所述方法制备的聚乳酸共聚物作为增塑剂在制备高分子材料中的应用。10.一种生物基聚乳酸共混片材，包括权利要求1‑6任一项所述方法制备的聚乳酸共聚物。2CN115975160A说明书1/12页一种高柔性、高阻隔性聚乳酸共聚物及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高柔性、高阻隔性聚乳酸共聚物及其制备方法和应用。背景技术[0002]塑料是最为常用而且最方便的一种食品包装材料，当前，食品包装塑料制品已超出我国塑料总产量的60％。随着我国生态文明建设的推进，2020年我国已经颁布了全新的禁塑令。但目前高耗能、高污染的包装材料的加工生产成本逐步提高，因此包装行业急需向绿色包装方向转型，生产可降解的塑料是我国乃至全球当前急需解决的问题。而聚乳酸是目前市场上使用最广泛的一种可生物降解材料，其原料是乳酸，乳酸由可再生的农业资源(如秸秆、玉米等)发酵而成，被认为是理想的环保材料，对环境几乎没有污染。因其优良性能以及生产耗能比石油化工产品减少50％～80％左右，现已被作为石油基塑料的可持续替代品，广泛用于包装薄膜、医疗药品、纺织服装面料等。但是目前聚乳酸材料的力学性能和加工性能难以满足作为包装和运输的要求，因此需要对聚乳酸材料进行改性。如何进行改性以确保其能满足食品包装的要求，是当前研究的关键点。[000