一種聚乳酸-酯化淀粉-凹凸棒石復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明設(shè)及生物材料領(lǐng)域，具體設(shè)及一種聚乳酸-醋化淀粉-凹凸椿石復(fù)合材料 及其制備方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 聚乳酸是一種部分結(jié)晶的聚合物，能與許多聚合物形成熱力學(xué)相容或部分相容的 共混復(fù)合體系，聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可降解性，但由于可生物降解的聚乳 酸價(jià)格居高不下，使其很難得W普及使用。使用聚乳酸和淀粉進(jìn)行共混制備環(huán)境友好型可 降解復(fù)合材料，替代傳統(tǒng)聚締姪樹(shù)脂，不僅能夠使材料實(shí)現(xiàn)完全生物降解，還能減少對(duì)不可 再生石化資源的依賴(lài)，基于對(duì)糧食安全的考慮，國(guó)家已陸續(xù)頒布了相關(guān)政策加強(qiáng)了對(duì)糧食 類(lèi)淀粉的保護(hù)，W非糧淀粉為原料開(kāi)發(fā)新型的生物質(zhì)高分子材料已愈來(lái)愈受到重視。
[0005] 淀粉和聚乳酸熱力學(xué)不相容，直接將兩者共混時(shí)界面結(jié)合力很差，會(huì)出現(xiàn)相容性 差和材料力學(xué)性能下降等問(wèn)題。淀粉經(jīng)醋化改性后，分子鏈上的親水哲基部分被疏水幾基 取代，能夠明顯改善淀粉和聚乳酸的相容性。但是共混所得材料的熱穩(wěn)定性差，力學(xué)性能也 難W達(dá)到生物醫(yī)用材料的標(biāo)準(zhǔn)，因此，對(duì)聚乳酸和淀粉共混物的改性仍需進(jìn)一步研究。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明目的；本發(fā)明的目的在于提供一種具有力學(xué)性能良好、熱穩(wěn)定性高的聚乳 酸-醋化淀粉-凹凸椿石復(fù)合材料及其制備方法。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案； 一種聚乳酸-醋化淀粉-凹凸椿石復(fù)合材料，按重量份計(jì)，包括如下組分；聚乳酸 48~58份，醋化淀粉38~44份，凹凸椿石8~16份，海藻酸鹽2~5份，甘油2~5份，駿甲基殼聚 糖1~3份和增塑劑1~2份。
[000引優(yōu)選地，按重量份計(jì)，包括如下組分；聚乳酸52-54份，醋化淀粉40~42份，凹凸椿 石10~12份，海藻酸鹽3~4份，甘油3~4份，駿甲基殼聚糖2~3份和增塑劑2份。
[0010] 更優(yōu)選地，按重量份計(jì)，包括如下組分；聚乳酸53份，醋化淀粉41份，凹凸椿石11 份，海藻酸鹽3份，甘油3份，駿甲基殼聚糖2份和增塑劑2份。
[0011] 所述增塑劑為己二酸二辛醋、磯酸S己醋或己酷基S了基巧樣酸醋中的一種或多 種。
[0012] 所述醋化淀粉為馬來(lái)酸酢醋化淀粉。
[0013] 所述海藻酸鹽為海藻酸鋼。
[0014] 一種聚乳酸-醋化淀粉-凹凸椿石復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟： (1) 將駿甲基殼聚糖溶于體積分?jǐn)?shù)為2~5%的醋酸溶液中，配制成駿甲基殼聚糖的醋酸 溶液，攬拌均勻后，靜置待用； (2) 將凹凸椿石溶于3~5倍體積的去離子水中，超聲分散5~lOmin，得到凹凸椿石懸浮 液，靜置待用； (3) 將聚乳酸加入到步驟（1)制得的駿甲基殼聚糖的醋酸溶液中，混合均勻，邊攬拌邊 加入凹凸椿石懸浮液及剩余原料，在60~65°C下電動(dòng)攬拌使各成分充分混合，形成復(fù)合溶 膠，然后將其用流延法在玻璃上涂膜，在60~65°C恒溫真空干燥24~30h，即得到聚乳酸-醋 化淀粉-凹凸椿石復(fù)合材料。
[0015] 有益效果； 本發(fā)明制備的聚乳酸-醋化淀粉-凹凸椿石復(fù)合材料相對(duì)于聚乳酸具有更高的拉伸強(qiáng) 度和彎曲強(qiáng)度，且通過(guò)高分子材料與無(wú)機(jī)物兩者之間的禪合作用，可達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)同增 效，進(jìn)一步提高復(fù)合材料的性能和熱穩(wěn)定性，且能降低成本。
[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017] W下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[001引實(shí)施例1 一種聚乳酸-醋化淀粉-凹凸椿石復(fù)合材料，按重量份計(jì)，包括如下組分；聚乳酸48 份，馬來(lái)酸酢醋化淀粉38份，凹凸椿石8份，海藻酸鋼2份，甘油2份，駿甲基殼聚糖1份和 己二酸二辛醋1份。
[0019] 制備方法，包括如下步驟： (1) 將駿甲基殼聚糖溶于體積分?jǐn)?shù)為2%的醋酸溶液中，配制成駿甲基殼聚糖的醋酸溶 液，攬拌均勻后，靜置待用； (2) 將凹凸椿石溶于3倍體積的去離子水中，超聲分散5min，得到凹凸椿石懸浮液，靜 置待用； (3) 將聚乳酸加入到步驟（1)制得的駿甲基殼聚糖的醋酸溶液中，混合均勻，邊攬拌邊 加入凹凸椿石懸浮液及剩余原料，在60°C下電動(dòng)攬拌使各成分充分混合，形成復(fù)合溶膠，然 后將其用流延法在玻璃上涂膜，在60°C恒溫真空干燥30h，即得到聚乳酸-醋化淀粉-凹凸 椿石復(fù)合材料。
[0020] 實(shí)施例2 一種聚乳酸-醋化淀粉-凹凸椿石復(fù)合材料，按重量份計(jì)，包括如下組分；聚乳酸52 份，馬來(lái)酸酢醋化淀粉40份，凹凸椿石10份，海藻酸鋼3份，甘油3份，駿甲基殼聚糖2份 和磯酸S己醋2份。
[0021] 制備方法，包括如下步驟： (1) 將駿甲基殼聚糖溶于體積分?jǐn)?shù)為3%的醋酸溶液中，配制成駿甲基殼聚糖的醋酸溶 液，攬拌均勻后，靜置待用； (2) 將凹凸椿石溶于3倍體積的去離子水中，超聲分散6min，得到凹凸椿石懸浮液，靜 置待用； (3) 將聚乳酸加入到步驟（1)制得的駿甲基殼聚糖的醋酸溶液中，混合均勻，邊攬拌邊 加入凹凸椿石懸浮液及剩余原料，在62°C下電動(dòng)攬拌使各成分充分混合，形成復(fù)合溶膠，然 后將其用流延法在玻璃上涂膜，在62°C恒溫真空干燥2她，即得到聚乳酸-醋化淀粉-凹凸 椿石復(fù)合材料。
[00過(guò)實(shí)施例3 一種聚乳酸-醋化淀粉-凹凸椿石復(fù)合材料，按重量份計(jì)，包括如下組分；聚乳酸53 份，馬來(lái)酸酢醋化淀粉41份，凹凸椿石11份，海藻酸鋼3份，甘油3份，駿甲基殼聚糖2份 和己二酸二辛醋2份。
[0023] 制備方法，包括如下步驟； (1) 將駿甲基殼聚糖溶于體積分?jǐn)?shù)為4%的醋酸溶液中，配制成駿甲基殼聚糖的醋酸溶 液，攬拌均勻后，靜置待用； (2) 將凹凸椿石溶于4倍體積的去離子水中，超聲分散8min，得到凹凸椿石懸浮液，靜 置待用； (3) 將聚乳酸加入到步驟（1)制得的駿甲基殼聚糖的醋酸溶液中，混合均勻，邊攬拌邊 加入凹凸椿石懸浮液及剩余原料，在62°C下電動(dòng)攬拌使各成分充分混合，形成復(fù)合溶膠，然 后將其用流延法在玻璃上涂膜，在62°C恒溫真空干燥2她，即得到聚乳酸-醋化淀粉-凹凸 椿石復(fù)合材料。
[0024] 實(shí)施例4 一種聚乳酸-醋化淀粉-凹凸椿石復(fù)合材料，按重量份計(jì)，包括如下組分；聚乳酸54 份，馬來(lái)酸酢醋化淀粉42份，凹凸椿石12份，海藻酸鋼4份，甘油4份，駿甲基殼聚糖3份 和己酷基=了基巧樣酸醋2份。
[00巧]制備方法，包括如下步驟： (1) 將駿甲基殼聚糖溶于體積分?jǐn)?shù)為4. 5%的醋酸溶液中，配制成駿甲基殼聚糖的醋酸 溶液，攬拌均勻后，靜置待用； (2) 將凹凸椿石溶于5倍體積的去離子水中，超聲分散9min，得到凹凸椿石懸浮液，靜 置待用； (3) 將聚乳酸加入到步驟（1)制得的駿甲基殼聚糖的醋酸溶液中，混合均勻，邊攬拌邊 加入凹凸椿石懸浮液及剩余原料，在62°C下電動(dòng)攬拌使各成分充分混合，形成復(fù)合溶膠，然 后將其用流延法在玻璃上涂膜，在65°C恒溫真空干燥26h，即得到聚乳酸-醋化淀粉-凹凸 椿石復(fù)合材料。
[002引 實(shí)施例5 一種聚乳酸-醋化淀粉-凹凸椿石復(fù)合材料，按重量份計(jì)，包括如下組分；聚乳酸58 份，馬來(lái)酸酢醋化淀粉44份，凹凸椿石16份，海藻酸鋼5份，甘油5份，駿甲基殼聚糖3份 和己二酸二辛醋2份。
[0027] 制備方法，包括如下步驟； (1) 將駿甲基殼聚糖溶于體積分?jǐn)?shù)為5%的醋酸溶液中，配制成駿甲基殼聚糖的醋酸溶 液，攬拌均勻后，靜置待用； (2) 將凹凸椿石溶于5倍體積的去離子水中，超聲分散lOmin，得到凹凸椿石懸浮液，靜 置待用； (3) 將聚乳酸加入到步驟（1)制得的駿甲基殼聚糖的醋酸溶液中，混合均勻，邊攬拌邊 加入凹凸椿石懸浮液及剩余原料，在65°C下電動(dòng)攬拌使各成分充分混合，形成復(fù)合溶膠，然 后將其用流延法在玻璃上涂膜，在65°C恒溫真空干燥2化，即得到聚乳酸-醋化淀粉-凹凸 椿石復(fù)合材料。
[0028] 性能測(cè)試； 將實(shí)施例1~5制備的聚乳酸-醋化淀粉-凹凸椿石復(fù)合材料及聚乳酸進(jìn)行力學(xué)性能測(cè) 試及熱重分析，結(jié)果見(jiàn)表1和表2。
[0029] 力學(xué)性能測(cè)試方法；采用CMT-5504型萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1040-92和GB/T9341-2000測(cè)試?yán)煨阅芎蛷澢阅堋?br>[0030] 熱重分析；熱重分析在德國(guó)肥TZSCH公司生產(chǎn)的TGA209F3熱分析系統(tǒng)上從30°C 到500°CWl〇°C/min的升溫速率和30mL/min的氣氣流量下進(jìn)行測(cè)試，進(jìn)樣量約5mg，T。為 開(kāi)始烙融時(shí)的溫度，Ti為完全烙融的溫度。
[0031] 表1力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚乳酸-酯化淀粉-凹凸棒石復(fù)合材料，其特征在于，按重量份計(jì)，包括如下組 分：聚乳酸48~58份，酯化淀粉38~44份，凹凸棒石8~16份，海藻酸鹽2~5份，甘油2~5份， 羧甲基殼聚糖1~3份和增塑劑1~2份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸-酯化淀粉-凹凸棒石復(fù)合材料，其特征在于，按 重量份計(jì)，包括如下組分：聚乳酸52~54份，酯化淀粉40~42份，凹凸棒石10~12份，海藻酸 鹽3~4份，甘油3~4份，羧甲基殼聚糖2~3份和增塑劑2份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸-酯化淀粉-凹凸棒石復(fù)合材料，其特征在于，按 重量份計(jì)，包括如下組分：聚乳酸53份，酯化淀粉41份，凹凸棒石11份，海藻酸鹽3份，甘 油3份，羧甲基殼聚糖2份和增塑劑2份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的一種聚乳酸-酯化淀粉-凹凸棒石復(fù)合材料，其特 征在于，所述增塑劑為乙二酸二辛酯、磷酸三乙酯或乙酰基三丁基檸檬酸酯中的一種或多 種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的一種聚乳酸-酯化淀粉-凹凸棒石復(fù)合材料，其特 征在于，所述酯化淀粉為馬來(lái)酸酐酯化淀粉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的一種聚乳酸-酯化淀粉-凹凸棒石復(fù)合材料，其特 征在于，所述海藻酸鹽為海藻酸鈉。
7. 基于權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸-酯化淀粉-凹凸棒石復(fù)合材料的制備方法，其 特征在于，包括如下步驟： (1) 將羧甲基殼聚糖溶于體積分?jǐn)?shù)為2~5%的醋酸溶液中，配制成羧甲基殼聚糖的醋酸 溶液，攪拌均勻后，靜置待用； (2) 將凹凸棒石溶于3~5倍體積的去離子水中，超聲分散5~10min，得到凹凸棒石懸浮 液，靜置待用； (3) 將聚乳酸加入到步驟（1)制得的羧甲基殼聚糖的醋酸溶液中，混合均勻，邊攪拌邊 加入凹凸棒石懸浮液及剩余原料，在60~65°C下電動(dòng)攪拌使各成分充分混合，形成復(fù)合溶 膠，然后將其用流延法在玻璃上涂膜，在60~65°C恒溫真空干燥24~30h，即得到聚乳酸-酯 化淀粉-凹凸棒石復(fù)合材料。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種聚乳酸-酯化淀粉-凹凸棒石復(fù)合材料及其制備方法，按重量份計(jì)，包括如下組分：聚乳酸48~58份，酯化淀粉38~44份，凹凸棒石8~16份，海藻酸鹽2~5份，甘油2~5份，羧甲基殼聚糖1~3份和增塑劑1~2份。制備方法：（1）配制羧甲基殼聚糖的醋酸溶液；（2）將凹凸棒石溶于去離子水中，超聲分散得到凹凸棒石懸浮液；（3）將聚乳酸加入到羧甲基殼聚糖的醋酸溶液中，混合均勻，邊攪拌邊加入凹凸棒石懸浮液及剩余原料，充分混合形成復(fù)合溶膠，然后將其用流延法在玻璃上涂膜，真空干燥，即得。本發(fā)明制備的聚乳酸-酯化淀粉-凹凸棒石復(fù)合材料相對(duì)于聚乳酸具有更高的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，熱穩(wěn)定性高，且能降低成本。
【IPC分類(lèi)】C08K5-053, C08L67-04, C08L5-04, C08L3-06, C08K3-34, C08J5-18, C08L5-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104725805
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510147751
【發(fā)明人】潘林根, 殷飛, 郭玉芹
【申請(qǐng)人】蘇州維泰生物技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日