本發(fā)明是提高或解決非生物降解聚合物材料生物降解性能的技術(shù)問題。涉及到通過一種生物降解材料聚乳酸和一種非生物降解材料尼龍6進行溶液共混而制備聚乳酸/尼龍6共混合金生物降解材料的方法。
背景技術(shù)：
高分子材料的應(yīng)用范圍和用量在飛速增加，但是絕大多數(shù)高分子材料廢棄以后在大自然的降解速度非常緩慢，嚴重污染環(huán)境。近年來,由于廢棄塑料難以降解帶來的白色污染日趨嚴重,引起了全世界的廣泛關(guān)注,并采取了一些保護和限制措施，為了保護環(huán)境又能充分利用高分子材料的優(yōu)勢，研發(fā)可降解高分子材料成為目前迫切需要解決的技術(shù)問題。
目前，可天然生物降解高分子材料的種類和用量不多，而聚乳酸是其中一種綜合性能較好的可生物降解高分子材料。通過與聚乳酸共混或共聚制備可生物降解高分子材料合金是制備生物降解高分子材料的一種有效方法，也取得了一些成果和進展。但目前還有很大的局限性。比如能與聚乳酸共混制備完全生物降解高分子合金材料的另一種高分子材料組分本身也必須具有生物降解性能。所以聚乳酸生物降解共混合金材料其應(yīng)用范圍受到極大的限制。而采用其他高分子材料單體與聚乳酸單體進行共聚的方法來制備生物降解聚乳酸合金材料的方法，其成本較高，且能夠與聚乳酸共聚的其他高分子單體種類也受到很大的限制。
本發(fā)明針對目前生物降解聚乳酸合金材料制備受到的限制，采用一種完全不同的思路和方法，以尼龍6與聚乳酸進行溶液共混。通過溶劑同時溶解兩種不同聚合物材料能使兩種聚合物材料呈分子級別的分散，從而制備聚乳酸與尼龍6混合分散良好的共混合金。通過生物降解聚乳酸組成的降解來拆開非生物降級材料尼龍6分子間的作用力和聚集態(tài)形態(tài)，從而將非生物降解高分子材料尼龍6變成生物降解尼龍6單分子這個技術(shù)難題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
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針對本發(fā)明采用的基本思想和方法，本發(fā)明的目的是選用合適的溶劑來同時溶解聚乳酸和尼龍6，從而制備出呈分子級別分散的共混合金。提供一種含尼龍6和聚乳酸的生物降解材料的溶液制備方法，解決不可降解塑料的生物降解難題，從而解決塑料對環(huán)境造成的白色污染,本發(fā)明適用薄膜、片材，管材等所有類型的該類合金高分子材料。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種采用溶液共混法制備的含尼龍6和聚乳酸的生物降解材料，由下列原材料按比例混合而成，所述比例為重量比：
尼龍6為40％～70％、聚乳酸30％～60％、增容劑5％～10％。
最佳技術(shù)方案，由下列比例混合制成：
尼龍6為60％，聚乳酸35％，增容劑為5％。
技術(shù)方案中所述的尼龍6分子量在3×104～8×105。
技術(shù)方案中所述的聚乳酸為重均分子量為8萬至15萬的左旋聚乳酸組成。
技術(shù)方案中制備聚乳酸和尼龍6共混合金所采用溶劑為氯仿、三氯苯、六氟異丙醇、四氯化碳中的一種或任意比例混合溶劑。
技術(shù)方案中所述的增容劑為乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無規(guī)三元共聚物，MAPP一種或任意按適當重量比例混合的混合物。
制備方法包括以下步驟：
(1)預(yù)先對尼龍6和聚乳酸原料進行烘干處理2-3小時，封閉待用；
(2)然后將尼龍6、聚乳酸放入溶劑中，在一定溫度下溶解。
(3)快速升溫去除溶劑，得到混合分散良好的聚乳酸/尼龍6共混物。
(4)將此共混物烘干和破碎，再加入增容劑5％～10％，在注塑機內(nèi)注塑成型
為片材或其他制品。
從上述技術(shù)方案實施中采用的技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：
(1)采用的是一種新的混合技術(shù)，通過合適的溶劑同時溶解聚乳酸和尼龍6，能夠?qū)崿F(xiàn)聚乳酸材料與尼龍6材料呈分子間的分散混合。比采用增容方法其分散效果更有效。從而能更充分利用聚乳酸的生物降解性能來拆散和降低尼龍6材料的分子間結(jié)合力，從而提高和實現(xiàn)非生物降解高分子組分的生物降解性能。這種技術(shù)不僅適用于尼龍6材料，可以預(yù)計也是解決其他熱塑性高分子材料的生物降解難題的一種有效的方法。
(2)主要原材料為生物降解的聚乳酸和非生物降解的尼龍6。能解決聚乳酸材料的韌性差的缺點。
(3)使用過的制品能在自然條件下分解為水和二氧化碳，生物降解速度快，而不會產(chǎn)生白色污染，符合環(huán)保的要求。
具體實施方式
實施例1
按照比例稱取尼龍6為70％、聚乳酸25％、乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無規(guī)三元共聚物5％混合料5公斤。將聚乳酸和尼龍6先進行烘干處理2小時，封閉待用；然后將尼龍6、聚乳酸放入溶劑中，在一定溫度下溶解；待兩種聚合物都完全溶解后；快速升溫去除溶劑，得到混合分散良好的聚乳酸/尼龍6共混物；將此共混物烘干和破碎，再加入乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無規(guī)三元共聚物，混合均勻，在注塑機內(nèi)注塑成型為片材或其他制品。注塑溫度控制在210～250℃。最后進行自然降解實驗。自然降解實驗按照國標GB/T20197-2006的規(guī)定來進行。測試結(jié)果為：生物分解率為62％，超過國標規(guī)定的≥60％。
實施例2
按照比例稱取尼龍6為50％、聚乳酸45％、乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無規(guī)三元共聚物5％混合料5公斤。將聚乳酸和尼龍6先進行烘干處理2小時，封閉待用；然后將尼龍6、聚乳酸放入溶劑中，在一定溫度下溶解；待兩種聚合物都完全溶解后；快速升溫去除溶劑，得到混合分散良好的聚乳酸/尼龍6共混物；將此共混物烘干和破碎，再加入乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無規(guī)三元共聚物，混合均勻，在注塑機內(nèi)注塑成型為片材或其他制品。注塑溫度控制在210～250℃。最后進行自然降解實驗。自然降解實驗按照國標GB/T20197-2006的規(guī)定來進行。測試結(jié)果為：生物分解率為85％，超過國標規(guī)定的≥60％。
實施例3
按照比例稱取尼龍6為40％、聚乳酸55％、乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無規(guī)三元共聚物5％混合料5公斤。將聚乳酸和尼龍6先進行烘干處理2小時，封閉待用；然后將尼龍6、聚乳酸放入溶劑中，在一定溫度下溶解； 待兩種聚合物都完全溶解后；快速升溫去除溶劑，得到混合分散良好的聚乳酸/尼龍6共混物；將此共混物烘干和破碎，再加入乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸縮水甘油酯無規(guī)三元共聚物，混合均勻，在注塑機內(nèi)注塑成型為片材或其他制品。注塑溫度控制在210～250℃。最后進行自然降解實驗。自然降解實驗按照國標GB/T20197-2006的規(guī)定來進行。測試結(jié)果為：生物分解率為95％，超過國標規(guī)定的≥60％。
以上所述，僅為本發(fā)明具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍適用于采用本發(fā)明方法的任何范圍。本發(fā)明方法中采用溶液共混法制備混合物分散良好的聚乳酸/尼龍6共混物，利用生物降解聚乳酸組分的降解來拆散非生物降解尼龍6組分均在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求所述的保護范圍為準。