本发明涉及一种新型的降低聚乳酸熔融温度的加工方法。
背景技术：
聚乳酸具有良好的生物相容性、可降解性、力学性能以及加工性能，它是由丙交酯开环聚合或者由各种可再生的天然资源中淀粉、纤维素等碳水化合物经过水解、发酵、纯化、聚合而得到的一种环境友好型的树脂，聚乳酸材料具有高强度、力学性能良好的优点，但是自身也存在一些缺点，比如力学强度不够、玻璃态转化温度过高使其在与生活中的生物质基相熔融混合制备复合材料的时候存在熔点相差较大的问题、价格过高等缺点使其应用受到了限制。
聚乳酸的熔点过高，不利于与一些生物质材料进行加工制备复合材料，一般的生物质基材料所需要的加工温度都不是太高，所以两者相混合后所制备得到的复合材料性能不太稳定，而且一些生物质基材料在较高的温度时溶液发生降解，不利于生物质基材料的广泛应用，因此目前广泛研究通过一些化学方法来降低聚乳酸的熔点促使聚乳酸可以更好的与生物质基熔融混合。比如通过加入柠檬酸酯醚、低聚物聚乳酸、聚乙二醇等增塑剂来提高聚乳酸的柔韧性和抗拉强度，也可以有效的降低聚乳酸的玻璃态转化温度；或者是通过加入明胶与聚乳酸共混使聚乳酸的堆积结构发生改变也可以降低其玻璃态转化温度。但是这种方法需要加入例如二甲基亚砜此类的有机溶剂来作为共溶剂，对聚乳酸的环境友好性造成了破坏。
技术实现要素：
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种新的降低聚乳酸熔点的加工方法，使得聚乳酸在加入少量乳酸单体作为增塑剂的情况下就可以有效的降低聚乳酸的熔点，又不影响聚乳酸原本的力学性能，对于聚乳酸材料扩大化及广泛应用是一种比较合适的方法。
本发明采用的技术方案是：
一种具有低熔融温度的聚乳酸复合材料，包括聚乳酸和乳酸单体，乳酸单体占复合材料总质量的1％-10％。
优选地，所述乳酸单体占复合材料总质量的2％。
优选地，所述复合材料的熔融温度低于聚乳酸20-50℃。
本发明还提供一种利用乳酸单体降低聚乳酸熔融温度的方法，将聚乳酸与少量的乳酸单体混合，然后将混合物倒入密炼机中进行熔融共混。
优选地，乳酸单体占复合材料总质量的1％-10％，更加优选为2％。
优选地，所述密炼温度为135-180℃。
优选地，所述密炼时间为10-15min。
本发明将聚乳酸与少量的乳酸单体混合，然后进行熔融共混，由于乳酸单体与聚乳酸之间的氢键作用，破坏了原本聚乳酸分子链之间的相互作用，使得聚乳酸的熔融温度降低。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是仅用少量的乳酸单体即可有效的降低聚乳酸的密炼温度，并且得到的聚乳酸-乳酸复合材料的结构与性能可以通过调节乳酸单体的用量得到调控。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
将聚乳酸与乳酸单体按质量比98：2的比例均匀混合，倒入密炼机中在温度为135℃下搅拌直至熔融，得到聚乳酸-乳酸复合材料，此材料命名为p98l2。
实施例2-5
制备方法与实施例1相同，不同之处在于，密炼温度变成180℃、160℃、140℃和130℃。
表一：质量分数2％的乳酸单体对聚乳酸熔融效果的影响
*y表示为可以熔融，n表示不能熔融。
表一为加入质量分数为2％的乳酸单体后对聚乳酸熔点的影响。由现有技术可知，在未添加任何增塑剂的情况下，纯聚乳酸的加工温度为180℃，添加质量分数2％的乳酸单体后，聚乳酸的熔点从180℃降低至135℃，说明在密炼的过程中，乳酸可以对聚乳酸起到增塑效果。
实施例6-9
制备方法与实施例1相同，不同之处在于，乳酸的质量分数变成1％、4％、6％和8％，所得到的聚乳酸-乳酸复合材料分别命名为p99l1、p96l4、p94l6、p92l8。
对比例1
将纯的聚乳酸倒入密炼机中在温度为180℃下搅拌，10min后聚乳酸完全熔融，得到聚乳酸材料，此材料命名为p100l0。
性能测试
将实施例1及6～8所得的复合材料及纯聚乳酸材料于热压机中在160℃～200℃范围内进行压片。然后切片得到哑铃型片材后在拉力机(6p-ts2000s，深圳高品检测设备有限公司)上进行拉力测试。根据astmd882-81，拉伸速度设为5mmmin-1，夹具为40mm。材料断裂后得到其断裂强度(σb，mpa)和断裂生长率(εb，％)，每组样品测量5次求其平均值。可知，180℃条件下，纯聚乳酸的拉伸断裂伸长率为2.58％，拉伸强度为59.20mpa。复合材料测试结果如下表二所示。
表二：不同质量分数的乳酸单体对聚乳酸加工时间及力学性能影响
表二为实施例1及6～8中加入不同质量分数的乳酸单体对聚乳酸材料熔融时加工时间以及力学性能的影响，可知在乳酸单体含量较少时，在同样的较低温度下所需要的密炼时间较长，在乳酸单体含量为2％时，熔融时间明显缩短。随着乳酸含量由2％增加至8％时，聚乳酸在135℃的加工温度下均可以熔融，但是熔融效果是逐渐降低的，所需要的熔融时间也越来越长，在实际加工中会造成大量时间的浪费。在通过力学性能测试以后发现，在乳酸含量大于2％以后，随着乳酸含量的增加，聚乳酸的力学性能逐步降低，但均与纯聚乳酸的力学性能相近，说明乳酸的加入对聚乳酸复合材料的性能影响较小。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟知本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。