1.本发明涉及可生物降解技术领域中的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料及其制备方法。
背景技术：2.塑料自发明以来，以其质量轻、性能好且耐久而被大量使用，塑料给人们生活带来了极大的便利，成为近些年来发展速度最快的大类材料。但大量塑料制品使用废弃后，由于不当处置而带来的环境问题，成为了当前全球关注的热点。随着我国禁止进口废弃塑料垃圾政策出台，加强垃圾分类、废弃塑料回收再利用和有机垃圾生化处理等逐渐成为社会共识，而生物降解塑料制品也因其有助于堆肥生化处理得到了重视。
3.聚乳酸的原料为乳酸，主要由玉米淀粉等生物质资源合成，是生物基生物降解塑料的代表之一。最近的一些研究发现了原料来源更为广泛的合成办法，例如用木薯、甜菜甚至是农作物的秸和纤维素等制备乳酸后合成聚乳酸。聚乳酸的合成主要有三种途径:一是乳酸直接缩合；二是将乳酸合成丙交酯，再催化开环聚合；三是固相聚合。国内聚乳酸的合成路线大多以第二种途径为主。
4.聚乳酸是一种生物基可降解高分子材料，在碳中和的国家政策下取得了较大的关注度。但是聚乳酸的脆性大，这限制了其应用范围。共混改性是一种有效的增韧方法，但是韧性的提高常伴随其强度的下降。因此，制备具有良好加工性能、高强度和高韧性的聚乳酸,对其科学研究和工程应用具有重要意义。因此，研制开发一种三甘醇/聚乳酸降解塑料及其制备方法一直是急待解决的新课题。
技术实现要素：5.本发明的目的在于提供一种三甘醇/聚乳酸降解塑料及其制备方法，该发明选用三甘醇先于丁二酸在真空环境下用辛酸亚锡反应，得到的中间段与丙交酯开环缩聚后生成新型生物降解塑料的方法，主要提高了聚乳酸的韧性，柔性的三甘醇改变了聚乳酸性脆的特点。
6.本发明的目的是这样实现的：一种三甘醇/聚乳酸降解塑料，所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料由以下各组分重量份配比制成：三甘醇100-150份、丁二酸140-150份、辛酸亚锡0.1-0.5份、丙交酯80-100份；
7.所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料的制备方法选用三甘醇与丁二酸，再于丙交酯反应的过程分为如下两个步骤：反应阶段ⅰ三甘醇与丁二酸聚合；反应阶段ⅱ为乳酸与反应阶段ⅰ的产物聚合生成最终产物；反应过程如下：
[0008][0009]
所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料的制备方法，其制备步骤如下：
[0010]
(1)分别称量摩尔比为1.1:1的三甘醇与丁二酸放入三口瓶中，装好实验装置密封并经过高纯氩气充气-抽空反复三次至真空度不再变化。对油浴锅逐步升温至180℃，酯化反应4h后加入辛酸亚锡并逐步升温到220℃，之后抽真空并伴随机械搅拌进行缩聚反应6h得到一定分子量的双羟基封端中间段。放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降，将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重；
[0011]
(2)在经过高纯氩气抽空-烘烤-充氩操作三次后，称量一定摩尔比的聚酯和丙交酯放入三口瓶中，装好实验装置密封并充高纯氩气作为保护气；对油浴锅逐步升温至120℃，机械搅拌1h排除原料内含有的少部分的水，之后加入微量的辛酸亚锡作为催化剂并将油浴锅温度升高到140℃，聚合反应12h后放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降,将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重,得到三嵌段聚酯；
[0012]
(3)通过热压机将三嵌段聚酯融化并在模具中压模，待自然冷却后起模；
[0013]
所述的催化剂为辛酸亚锡，加入量为丙交酯质量的0.1％-0.5％；丙交酯开环反应温度在140℃；酯化反应的温度为220℃，反应时间为4h。
[0014]
本发明的要点在于它的三甘醇/聚乳酸降解塑料以及制备方法。
[0015]
一种三甘醇/聚乳酸降解塑料及其制备方法与现有技术相比，具有先将柔性三甘醇与丁二酸反应，再与丙交酯开环生成三嵌段聚酯，三甘醇具有良好的柔顺性且与聚乳酸的相容性较好，通过与聚乳酸的共聚改善聚乳酸刚性大易脆的力学特点，提高聚乳酸的韧性与断裂伸长率使得其应用邻域更为广泛等优点，将广泛地应用于可生物降解技术领域中。
具体实施方式
[0016]
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[0017]
一种三甘醇/聚乳酸降解塑料，所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料由以下各组分重量份配比制成：三甘醇100-150份、丁二酸140-150份、辛酸亚锡0.1-0.5份、丙交酯80-100份。
[0018]
所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料的制备方法选用三甘醇与丁二酸，再于丙交
酯反应的过程分为如下两个步骤：反应阶段ⅰ三甘醇与丁二酸聚合；反应阶段ⅱ为乳酸与反应阶段ⅰ的产物聚合生成最终产物；反应过程如下：
[0019][0020]
所述的一种三甘醇/聚乳酸降解塑料的制备方法，其制备步骤如下：
[0021]
(1)分别称量摩尔比为1.1:1的三甘醇与丁二酸放入三口瓶中，装好实验装置密封并经过高纯氩气充气-抽空反复三次至真空度不再变化。对油浴锅逐步升温至180℃，酯化反应4h后加入辛酸亚锡并逐步升温到220℃，之后抽真空并伴随机械搅拌进行缩聚反应6h得到一定分子量的双羟基封端中间段。放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降，将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重；
[0022]
(2)在经过高纯氩气抽空-烘烤-充氩操作三次后，称量一定摩尔比的聚酯和丙交酯放入三口瓶中，装好实验装置密封并充高纯氩气作为保护气；对油浴锅逐步升温至120℃，机械搅拌1h排除原料内含有的少部分的水，之后加入微量的辛酸亚锡作为催化剂并将油浴锅温度升高到140℃，聚合反应12h后放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降,将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重,得到三嵌段聚酯；
[0023]
(3)通过热压机将三嵌段聚酯融化并在模具中压模，待自然冷却后起模。
[0024]
所述的催化剂为辛酸亚锡，加入量为丙交酯质量的0.1％-0.5％；丙交酯开环反应温度在140℃；酯化反应的温度为220℃，反应时间为4h。
[0025]
三甘醇100-150份、丁二酸140-150份、辛酸亚锡0.1-0.5份、丙交酯80-100份。
[0026]
实施例一
[0027]
分别称量130份的三甘醇和150份的丁二酸放入三口瓶中，装好实验装置密封并经过高纯氩气充气-抽空反复三次至真空度不再变化。对油浴锅逐步升温至180℃，酯化反应4h后加入1份辛酸亚锡并逐步升温到220℃，之后抽真空并伴随机械搅拌进行缩聚反应6h得到一定分子量的双羟基封端中间段。放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降，将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重在经过高纯氩气抽空-烘烤-充氩操作三次后，取所制得的聚酯130份和100份丙交酯放入三口瓶中，装好实验装置密封并充高纯氩气作为保护气。对油浴锅逐步升温至120℃，机械搅拌1h排除原料内含有的少部分的水，之后加入0.5份辛酸亚锡作为催化剂并将油浴锅温度升高到140℃，聚合反应12h后放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降,将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重,得到三嵌段聚
酯。
[0028]
实施二
[0029]
分别称量130份的三甘醇和150份的丁二酸放入三口瓶中，装好实验装置密封并经过高纯氩气充气-抽空反复三次至真空度不再变化。对油浴锅逐步升温至180℃，酯化反应4h后加入1份辛酸亚锡并逐步升温到220℃，之后抽真空并伴随机械搅拌进行缩聚反应6h得到一定分子量的双羟基封端中间段。放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降，将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重在经过高纯氩气抽空-烘烤-充氩操作三次后，取所制得的聚酯140份和100份丙交酯放入三口瓶中，装好实验装置密封并充高纯氩气作为保护气。对油浴锅逐步升温至120℃，机械搅拌1h排除原料内含有的少部分的水，之后加入0.5份辛酸亚锡作为催化剂并将油浴锅温度升高到140℃，聚合反应12h后放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降,将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重,得到三嵌段聚酯
[0030]
实施例三
[0031]
分别称量130份的三甘醇和150份的丁二酸放入三口瓶中，装好实验装置密封并经过高纯氩气充气-抽空反复三次至真空度不再变化。对油浴锅逐步升温至180℃，酯化反应4h后加入1份辛酸亚锡并逐步升温到220℃，之后抽真空并伴随机械搅拌进行缩聚反应6h得到一定分子量的双羟基封端中间段。放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降，将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重在经过高纯氩气抽空-烘烤-充氩操作三次后，取所制得的聚酯150份和100份丙交酯放入三口瓶中，装好实验装置密封并充高纯氩气作为保护气。对油浴锅逐步升温至120℃，机械搅拌1h排除原料内含有的少部分的水，之后加入0.5份辛酸亚锡作为催化剂并将油浴锅温度升高到140℃，聚合反应12h后放置常温后加入氯仿溶解并加入到甲醇中沉降,将得到的三嵌段聚酯放到真空干燥箱中至恒重,得到三嵌段聚酯
[0032]
基础对比：取纯聚乳酸作为对比组性能比较。
[0033]
本实验发明实施例一至三所制备的聚乳酸与普通聚乳酸性能对比如下表：
[0034] 拉伸强度mpa断裂伸长率％实施例一14.3240.36实施例二16.8254.25实施例三23.8581.36基础对比58.2310.98
[0035]
由所得实验数据可知，三甘醇/聚乳酸的断裂伸长率均大于不同聚乳酸，由此可见三甘醇/聚乳酸的韧性较普通聚乳酸相比得到大幅度提升。