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中石化獲新發明專(zhuān)利(lì)授權,大幅提高(gāo)PLA膜材的韌(rèn)性、斷裂伸長率和耐熱性

來(lái)源:中國国产精品免费福利樹脂網 2024-04-09 11:04:28

4月5日,中(zhōng)國(guó)石化新獲得一項發明專利授(shòu)權,專利名為“一種改性聚乳酸薄(báo)膜材(cái)料”,專利申(shēn)請(qǐng)號為CN202011590451.7。

當前聚乳酸薄膜製備現有(yǒu)工藝主要存在以下幾個方麵的主要問題:(1)聚乳酸脆性大,生產的薄膜材料的韌性差,斷裂伸長率低。(2)聚乳酸耐(nài)熱(rè)性差,生產的薄膜材料難以滿足工業產(chǎn)品的耐(nài)熱(rè)標準。(3)聚乳酸成本高,必須使用其它填劑來降低生產成本(běn),同時不影響聚乳酸薄膜(mó)的全生物(wù)降解(jiě)性。 

作(zuò)為(wéi)紙漿造紙和生物燃料工業的副產品,目前每(měi)年生產(chǎn)約5000萬噸木質素,工業(yè)生產的木質素被認(rèn)為是(shì)低價值的(de)材料(liào),被用(yòng)作鍋爐燃料以(yǐ)產生熱量和電能(néng),木質素的芳(fāng)香性及(jí)參(cān)與自由基交聯反應(yīng)的能力,使其成為聚合物添加劑,可以對現有的熱(rè)塑性塑料進行改性(xìng),以增強塑料材料的抗紫外性(xìng)、抗菌性、耐熱(rè)性及成核(hé)性能。將(jiāng)木質素添(tiān)加到聚乳酸薄膜(mó)材料中,不僅可以降低生產成本(běn),而(ér)且薄膜可以全生物(wù)降解。木質素的添加可以提高聚乳酸薄膜(mó)材(cái)料(liào)的(de)韌(rèn)性、斷裂伸長率及耐熱性,加快聚乳酸的結晶(jīng)速率。

一方麵,聚乳酸與木質素的玻璃化(huà)溫度和熔(róng)點都不同,而且聚(jù)乳酸不穩定,高溫下容易(yì)分解,所以在製備薄(báo)膜材料時需(xū)要合適的(de)成型加工溫度。另一(yī)方麵,木質素是一種天然(rán)植物成分,分子鏈上有大量氫鍵,分子間氫鍵作用強,不易分散在聚乳酸(suān)等疏水性有機聚合物基體中,在製備薄膜(mó)材料時最大的問題是改良二者的界麵相容性,使分子之間達到較好的融合(hé),獲得優良(liáng)性(xìng)能的聚乳酸薄膜材料。

針對以(yǐ)上不足,本發明提(tí)供了一種改性聚乳酸薄膜材料,材料具有良好的韌性和斷(duàn)裂伸長率(lǜ),綠色可(kě)降解,生產成本(běn)低。可應用於農(nóng)用(yòng)地膜、食品包裝和(hé)醫用衛生品等領域。

 一種改性聚乳酸(suān)薄膜材料,通過以下方法製備:

將木質素磺化(huà),L‑乳酸先在磺化木質素羥基原位上進(jìn)行改性,L‑丙(bǐng)交(jiāo)酯在L‑乳酸改性的磺化木質素上進行聚乳酸的(de)国产精品免费福利反應,乳酸鈉(nà)的催化下国产精品免费福利磺化木質素接枝聚(jù)乳酸(Lg‑g‑PLLA),解決了強極(jí)性(xìng)木質素與疏水性聚乳酸相容性差(chà)的問題;

以(yǐ)異(yì)山梨醇作為(wéi)增塑劑,將Lg‑g‑PLLA與PLLA在雙螺杆擠出機中反應性混煉擠出造粒,最後通過吹膜機吹膜成(chéng)型製備聚(jù)乳酸薄(báo)膜材料。

與(yǔ)現有的技術相比,本發明具有以下優勢:

(1)先對(duì)木質素進行磺化改性,通過L‑乳酸改性磺(huáng)化木質素,再以L‑丙交酯在L‑乳酸改性的磺化木質素上原位上進行聚合反應国产精品免费福利聚乳(rǔ)酸,在降低木質素極性的同時成功(gōng)將木質素複合到聚乳酸(suān)薄膜材料中,提(tí)高了聚乳酸薄膜的韌性和(hé)斷裂伸長率(lǜ)。

(2)木質素的玻(bō)璃化轉變(biàn)溫度高,耐熱性好,將木質素複合到聚乳酸薄(báo)膜中,提高了聚乳酸薄(báo)膜的玻璃化轉變溫度。

(3)添加一定比例的木質素到聚乳酸薄膜中,降低了聚乳(rǔ)酸薄膜的生產成本,且製備的聚乳酸薄膜(mó)材料綠色全生物降解。

測得部分實施例木質素改性聚乳酸薄膜材料的性能顯示(shì),相對於純聚乳酸薄膜材(cái)料(直角抗撕裂強度為95KN/m,斷裂伸長(zhǎng)率為8%,玻璃化轉變溫(wēn)度為(wéi)65℃),木質素(sù)改性的聚乳酸薄膜材料的直角抗(kàng)撕裂(liè)強度(dù)提高了(le)58%-77%,斷裂伸長率提高了525%-610%倍,玻璃化轉變溫度提高了65℃-70℃。

來源:可降解可循環中心



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