CN112457638B
一種立構聚乳酸/PTT生物質塑料及其製備方法與應用
申請人：南通大學
公開(公告)日,授權日：2022-11-25
專利摘要
本發明公開了一種立構聚乳酸/PTT生物質塑料及其製備方法與應用，本發明提供的立構聚乳酸/PTT生物質塑料為scPLA和PTT熔融共混後進行熱處理所得，用差示掃描量熱儀進行測定時熔融峰溫度為200℃以上，用XRD測定結晶度為10～60％。本發明方法製備的scPLA/PTT生物質塑料熔融溫度在200℃以上，遠高於普通PLA塑料(160～175℃)。該生物質塑料的斷裂強度為10～100MPa，斷裂伸長率為10％～65％，遠高於普通PLA塑料。加工方法工藝簡單，易於加工，產品性能優異，具有廣闊的應用前景。
背景技術
塑料製品已經廣泛應用於我們的日常生活中，為我們提供了極大的便利。目前，全球每年塑料總消費量4億噸，中國消費6000萬噸以上。然後，可回收利用的塑料只占很小的比例。目前塑料主要以石油資源為原料。隨著全球石油資源的日益匱乏和廢舊塑料所帶來的環境問題日益惡化，傳統石油化工技術及產品的副作用和不可持續性日趨顯著，塑料的發展受到越來越多的制約。大力發展生物質塑料可有效擴大塑料原料來源，彌補國內塑料資源的不足，同時也是應對石油資源日趨枯竭、實現塑料工業可持續發展的重要手段。
聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚乳酸(PLA)是兩種典型的生物質塑料。兩種塑料均具有優異的力學性能，在工程塑料領域均具有較大的市場發展潛力。PTT和PLA工業化生產已將近20年，但其並沒有如預期那樣得到廣泛的應用。PTT塑料雖然合成原料來源於生物質，但其使用廢棄後仍然不可生物降解。PLA塑料不僅原料來源於生物質，而且可完全生物降解，但是PLA塑料耐熱性和韌性差。
PTT和PLA熔融共混製備生物質塑料，二者優勢互補，開發出應用性能優異且可生物降解的新型塑料，對塑料工業的可持續發展具有重要的意義。然而，PTT的熔融溫度約為230℃，而PLA的熔融溫度約為180℃，二者相差50℃，PTT和PLA熔融共混時流變差異比較大，加工性能較差。因此，開發一種簡便高效的PLA/PTT生物質塑料的製備方法具有重要的意義。
發明內容
本發明的目的是提供一種立構聚乳酸/PTT(sc-PLA/PTT)生物質塑料及其製備方法與應用，克服PTT和普通PLA之間熔融溫度差異大導致的流變問題，克服PTT和普通PLA之間熔融溫度差異大導致的流變問題，製備的立構聚乳酸/PTT生物質塑料具有優良的耐熱性能、耐水解性能、生物降解性能和力學性能。
本發明還提供了一種上述的立構聚乳酸/PTT生物質塑料在生物質塑料製品中的應用。具體為：將所述的sc-PLA/PTT生物質塑料採用本領域公知的方法進行注塑、熱壓、吹塑，即可獲得其它形態的sc-PLA/PTT生物質塑料製品。
與現有技術相比，本發明使用高熔點的sc-PLA與PTT熔融共混製備生物質塑料，工藝簡單，適合大規模生產。本發明製備得到的sc-PLA/PTT生物質塑料熔融溫度高於200℃，耐熱性優良，遠高於普通PLA塑料(160～175℃)。此外，在受控堆肥條件下，生物降解率為70％～100％，生物降解性能優良。該生物質塑料的斷裂強度為10～100MPa，斷裂伸長率為10％～65％，遠高於普通PLA塑料。
（數據來源：智慧芽）