來源：中國合成樹脂網 2024-04-09 11:04:28
4月5日，中國石化新獲得一項發明專利授權，專利名為“一種改性聚乳酸薄膜材料”，專利申請號為CN202011590451.7。
當前聚乳酸薄膜制備現有工藝主要存在以下幾個方面的主要問題：（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）聚乳酸耐熱性差，生產的薄膜材料難以滿足工業產品的耐熱標準。（3）聚乳酸成本高，必須使用其它填劑來降低生產成本，同時不影響聚乳酸薄膜的全生物降解性。
作為紙漿造紙和生物燃料工業的副產品，目前每年生產約5000萬噸木質素，工業生產的木質素被認為是低價值的材料，被用作鍋爐燃料以產生熱量和電能，木質素的芳香性及參與自由基交聯反應的能力，使其成為聚合物添加劑，可以對現有的熱塑性塑料進行改性，以增強塑料材料的抗紫外性、抗菌性、耐熱性及成核性能。將木質素添加到聚乳酸薄膜材料中，不僅可以降低生產成本，而且薄膜可以全生物降解。木質素的添加可以提高聚乳酸薄膜材料的韌性、斷裂伸長率及耐熱性，加快聚乳酸的結晶速率。
一方面，聚乳酸與木質素的玻璃化溫度和熔點都不同，而且聚乳酸不穩定，高溫下容易分解，所以在制備薄膜材料時需要合適的成型加工溫度。另一方面，木質素是一種天然植物成分，分子鏈上有大量氫鍵，分子間氫鍵作用強，不易分散在聚乳酸等疏水性有機聚合物基體中，在制備薄膜材料時最大的問題是改良二者的界面相容性，使分子之間達到較好的融合，獲得優良性能的聚乳酸薄膜材料。
針對以上不足，本發明提供了一種改性聚乳酸薄膜材料，材料具有良好的韌性和斷裂伸長率，綠色可降解，生產成本低。可應用于農用地膜、食品包裝和醫用衛生品等領域。
一種改性聚乳酸薄膜材料，通過以下方法制備：
將木質素磺化，L?乳酸先在磺化木質素羥基原位上進行改性，L?丙交酯在L?乳酸改性的磺化木質素上進行聚乳酸的合成反應，乳酸鈉的催化下合成磺化木質素接枝聚乳酸（Lg?g?PLLA），解決了強極性木質素與疏水性聚乳酸相容性差的問題；
以異山梨醇作為增塑劑，將Lg?g?PLLA與PLLA在雙螺桿擠出機中反應性混煉擠出造粒，最后通過吹膜機吹膜成型制備聚乳酸薄膜材料。
與現有的技術相比，本發明具有以下優勢：
（1）先對木質素進行磺化改性，通過L?乳酸改性磺化木質素，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合成聚乳酸，在降低木質素極性的同時成功將木質素復合到聚乳酸薄膜材料中，提高了聚乳酸薄膜的韌性和斷裂伸長率。
（2）木質素的玻璃化轉變溫度高，耐熱性好，將木質素復合到聚乳酸薄膜中，提高了聚乳酸薄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，降低了聚乳酸薄膜的生產成本，且制備的聚乳酸薄膜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，相對于純聚乳酸薄膜材料（直角抗撕裂強度為95KN/m，斷裂伸長率為8%，玻璃化轉變溫度為65℃），木質素改性的聚乳酸薄膜材料的直角抗撕裂強度提高了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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