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(wèn)題。涉及到通過(guò)一種生物降解材料聚乳酸和一種非生物降解材料聚碳酸酯進(jìn)行溶液共混而制備聚乳酸/聚碳酸酯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(yán)重污染環(huán)境。近年來(lái),由于廢棄塑料難以降解帶來(lái)的白色污染日趨嚴(yán)重,引起了全世界的廣泛關(guān)注,并采取了一些保護(hù)和限制措施，為了保護(hù)環(huán)境又能充分利用高分子材料的優(yōu)勢(shì)，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(wèn)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(guò)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(jìn)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(jìn)行共聚的方法來(lái)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(duì)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，以聚碳酸酯與聚乳酸進(jìn)行溶液共混。通過(guò)溶劑同時(shí)溶解兩種不同聚合物材料能使兩種聚合物材料呈分子級(jí)別的分散，從而制備聚乳酸與聚碳酸酯混合分散良好的共混合金。通過(guò)生物降解聚乳酸組成的降解來(lái)拆開(kāi)非生物降級(jí)材料聚碳酸酯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聚碳酸酯變成生物降解聚碳酸酯單分子這個(gè)技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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針對(duì)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(lái)同時(shí)溶解聚乳酸和聚碳酸酯，從而制備出呈分子級(jí)別分散的共混合金。提供一種含聚碳酸酯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(duì)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(dá)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聚碳酸酯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：

聚碳酸酯為50％～65％、聚乳酸30％～50％、相容劑5％～10％。

最佳技術(shù)方案，由下列比例混合制成：

聚碳酸酯為55％，聚乳酸45％，增容劑為5％。

技術(shù)方案中所述的聚碳酸酯數(shù)均相對(duì)分子量-Mn為23000g/mol。

技術(shù)方案中所述的聚乳酸為重均分子量為8萬(wàn)至15萬(wàn)的左旋聚乳酸組成。

技術(shù)方案中制備聚乳酸和聚碳酸酯共混合金所采用溶劑為氯仿、二氯甲烷、丙酮的一種或任意比例混合溶劑。

技術(shù)方案中所述的相容劑相容劑為下列之一或其混合物：乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯(E-MA-GMA)，乙烯-丙烯酸丁酯(E-BA)，苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝馬來(lái)酸酐，苯乙烯－馬來(lái)酸酐無(wú)規(guī)聚物(SMA)，聚乳酸接 枝馬來(lái)酸酐(LAM)，鈦酸正丁酯(TBT，酯交換催化劑)。

制備方法包括以下步驟：

(1)預(yù)先對(duì)聚碳酸酯和聚乳酸原料進(jìn)行烘干處理1-2小時(shí)，封閉待用；

(2)然后將聚碳酸酯、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/聚碳酸酯共混物。

(4)將此共混物烘干和破碎，再加入相容劑5％～10％，在注塑機(jī)內(nèi)注塑成型為片材或其他制品。

從上述技術(shù)方案實(shí)施中采用的技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

(1)采用的是一種新的混合技術(shù)，通過(guò)合適的溶劑同時(shí)溶解聚乳酸和聚碳酸酯，能夠?qū)崿F(xiàn)聚乳酸材料與聚碳酸酯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(lái)拆散和降低聚碳酸酯材料的分子間結(jié)合力，從而提高和實(shí)現(xiàn)非生物降解高分子組分的生物降解性能。這種技術(shù)不僅適用于聚碳酸酯材料，可以預(yù)計(jì)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聚碳酸酯。能解決聚乳酸材料的韌性差的缺點(diǎn)。

(3)使用過(guò)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(huì)產(chǎn)生白色污染，符合環(huán)保的要求。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

按照比例稱取聚碳酸酯為65％、聚乳酸30％、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯(E-MA-GMA)5％混合料5公斤。將聚乳酸和聚碳酸酯先進(jìn)行烘干處理2小時(shí)，封閉待用；然后將聚碳酸酯、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/聚碳酸酯共混物；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(E-MA-GMA)，混合均勻，在注塑機(jī)內(nèi)注塑成型為片材或其他制品。注塑溫度控制在190～220℃。最后進(jìn)行自然降解實(shí)驗(yàn)。自然降解實(shí)驗(yàn)按照國(guó)標(biāo)GB/T20197-2006的規(guī)定來(lái)進(jìn)行。測(cè)試結(jié)果為：生物分解率為67％，超過(guò)國(guó)標(biāo)規(guī)定的≥60％。

實(shí)施例2

按照比例稱取聚碳酸酯為60％、聚乳酸30％、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯(E-MA-GMA)5％混合料10公斤。將聚乳酸和聚碳酸酯先進(jìn)行烘干處理2小時(shí)，封閉待用；然后將聚碳酸酯、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/聚碳酸酯共混物；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(E-MA-GMA)，混合均勻，在注塑機(jī)內(nèi)注塑成型為片材或其他制品。注塑溫度控制在190～220℃。最后進(jìn)行自然降解實(shí)驗(yàn)。自然降解實(shí)驗(yàn)按照國(guó)標(biāo)GB/T20197-2006的規(guī)定來(lái)進(jìn)行。測(cè)試結(jié)果為：生物分解率為75％，超過(guò)國(guó)標(biāo)規(guī)定的≥60％。

實(shí)施例3

按照比例稱取聚碳酸酯為55％、聚乳酸35％、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙 烯酸縮水甘油酯(E-MA-GMA)5％、乙烯-丙烯酸丁酯(E-BA)5％的混合料5公斤。將聚乳酸和聚碳酸酯先進(jìn)行烘干處理2小時(shí)，封閉待用；然后將聚碳酸酯、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/聚碳酸酯共混物；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(E-MA-GMA)和乙烯-丙烯酸丁酯(E-BA)，混合均勻，在注塑機(jī)內(nèi)注塑成型為片材或其他制品。注塑溫度控制在190～220℃。最后進(jìn)行自然降解實(shí)驗(yàn)。自然降解實(shí)驗(yàn)按照國(guó)標(biāo)GB/T20197-2006的規(guī)定來(lái)進(jìn)行。測(cè)試結(jié)果為：生物分解率為88％，超過(guò)國(guó)標(biāo)規(guī)定的≥60％。

以上所述，僅為本發(fā)明具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)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/聚乳酸共混物，利用生物降解聚乳酸組分的降解來(lái)拆散非生物降解聚乳酸組分均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所述的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。