專利名稱：：一種聚乳酸-聚己內(nèi)酯嵌段共聚物的低溫壓力誘導(dǎo)流動成型的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬高分子物理及其材料加工領(lǐng)域，特別是涉及一種聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物的低溫壓力誘導(dǎo)流動成型的方法。
背景技術(shù)：
：聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物屬聚乳酸類材料，它同聚乳酸均聚物一樣是一種可再生的生物降解材料，由于其無毒、可降解、能再生等特點，符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求，同時還因為它含有聚己內(nèi)脂成分，因此能有效改善聚乳酸均聚物脆、力學(xué)強度較低、韌性不足等缺點，且提高了其親水性和生物相容性。因而聚乳酸類材料越來越受到研究者及企業(yè)界人士的關(guān)注，并且已經(jīng)成為他們的研究熱點之一。因此，作為一種新型生物降解材料，聚乳酸一聚己內(nèi)酯共聚物同聚乳酸一樣有著十分廣闊的應(yīng)用前景。然而，雖然聚乳酸一聚己內(nèi)酯共聚物同聚苯乙烯(PS)、聚酯(PET)—樣屬熱塑性高聚物，但由于其加工溫度與分解溫度很近，所以對聚苯乙烯(PS)、聚酯(PET)等常用的加工方法如擠出、注塑等不適用于聚乳酸及其共聚物，同樣也不適用于聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物的加工，并且這些加工方法在加熱和螺桿剪切時需要消耗大量電能，同時注塑時材料的物理性能會有所下降，難以多次循環(huán)利用。高聚物在壓力下的形態(tài)已經(jīng)得到了廣泛的研究，V.P.Privalko等研究了熔融三氟氯乙烯(Poly(chlorotrifluoroethylene))高壓下的結(jié)晶產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)玻璃化溫度(Tg)和熔點(Tm)都隨壓力增加而增加，從而認為是高壓下高聚物結(jié)晶發(fā)生了折疊鏈向伸直鏈的轉(zhuǎn)變。而在理論研究的基礎(chǔ)上，低溫壓力誘導(dǎo)流動成型方法也走向?qū)嶋H應(yīng)用JuanA.Gonzalez-Leon等研究了聚苯乙烯和聚丙烯酸丁酯的嵌段共聚物(PS-b-PBA)及聚苯乙烯和5—乙撐六胺的嵌段共聚物(PS-b-PEHA)在低溫下的壓力誘導(dǎo)成型，他們的研究表明，分子量為38，000的PS-b-PBA和分子量為60，000的PS-b-PEHA分別在25°C、34.5MPa及30°C、34.5MPa下加工成型，兩者的熔點都超過IO(TC，因而認為壓力誘導(dǎo)流動成型方法能有效的減少加工時的能耗，更重要的是減少加工過程中高聚物的熱降解。
發(fā)明內(nèi)容所要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物的低溫壓力誘導(dǎo)流動成型的方法，以解決現(xiàn)有加工技術(shù)如擠出、注塑等不適用于聚乳酸及其共聚物制備和傳統(tǒng)聚乳酸加工過程中易降解等問題。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物的低溫壓力誘導(dǎo)流動成型的方法，包括以下步驟(1)共聚物粉末的壓實先將712g聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物粉末集中填入模具內(nèi)的空腔一側(cè)(模具內(nèi)空腔為矩形，尺寸為80mmX10mmX40mm)，并預(yù)留1/3至1/2空腔長度的空間，將填入的共聚物粉末壓實，然后在015(TC預(yù)熱060分鐘；(2)片層結(jié)構(gòu)的行成將壓實預(yù)熱后的嵌段共聚物粉末在015(TC、0120分鐘內(nèi)，02000MPa壓力的條件下，出現(xiàn)低溫壓力誘導(dǎo)流動，不透明的共聚物粉末被加工成長約5060咖，寬約10mm，厚約0.30.4ram的透明樣條。并同時形成片層結(jié)構(gòu)。所述步驟(1)中的聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物中聚己內(nèi)酯與聚乳酸的含量比為1:11:9，該嵌段共聚物的粘均分子量為15萬。所述步驟(1)中的模具內(nèi)空腔為矩形，尺寸為80躍X10mmX40mm。所述步驟(2)中的溫度為70120°C，時間為515分鐘，壓力為2501000MPa。該方法可在壓力機、硫化機等設(shè)備上通過模壓、沖壓等方法進行加工。有益效果本發(fā)明采用低溫壓力誘導(dǎo)流動成型方法形成高抗沖的微觀結(jié)構(gòu)，不僅能使材料加工一步到位，更使加工出的材料具有較高的抗沖擊性能，極大的降低了聚乳酸及其共聚物的熱降解，避免了材料在加工過程中的性能方面的降低，同時高壓的存在提高了聚合物的硬度和密度，以及在加工過程中具有了較好的力學(xué)性能，有些力學(xué)性能已達到一些通用塑料的性能指標。制備工藝簡單、能耗低、避免了傳統(tǒng)聚乳酸加工過程中易降解的問題及可大規(guī)模生產(chǎn)等特點。圖1為聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物的粉末及經(jīng)過低溫壓力誘導(dǎo)流動成型加工后的樣條成品，a.500X，b.2000X。圖2為在IO(TC，337MPa下20%聚己內(nèi)酯含量的聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物流動成型的截面形貌，(a)500X，(b)2000X。圖3為在55。C，337MPa下15%聚己內(nèi)酯含量的聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物流動成型的截面形貌，(a)500X，(b)2000X。圖4.為在10(TC，438MPa下15%聚己內(nèi)酯含量的聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物流動成型的截面形貌，(a)500X，(b)2000X。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的闡述，應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1將15%聚己內(nèi)酯含量的聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物粉末在115"，337MPa下，在模具內(nèi)由壓力誘導(dǎo)誘導(dǎo)流動成型10分鐘，共聚物粉末及成品樣條如圖1。實施例2將不同聚己內(nèi)酯含量的聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物在10(TC，337MPa下，在模具內(nèi)由壓力誘導(dǎo)流動成型10分鐘，其截面形貌如圖2，樣條力學(xué)性能如下表表lIO(TC、337Mpa下不同聚己內(nèi)酯含量t的樣條力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例3將15%聚己內(nèi)酯含量的聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物在5MPa壓力下，改變成型溫度，低溫壓力誘導(dǎo)流動成型時間10分鐘，其截面形貌如圖3，樣條力學(xué)性能如下表:表215%聚己內(nèi)酯含量共聚物在337Mpa不同成型溫度下的樣條力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例4將15%聚己內(nèi)酯含量的聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物在IO(TC下，改變成型壓力，低溫壓力誘導(dǎo)流動成型時間10分鐘，其截面形貌如圖4，樣條力學(xué)性能如下表表315%聚己內(nèi)酯含量共聚物在IO(TC不同成型壓力的樣條力學(xué)性能成型壓力(MPa)缺口沖擊強度(J/ra2)拉伸強度(MPa)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注(*)為純聚乳酸注塑樣條權(quán)利要求1.一種聚乳酸-聚己內(nèi)酯嵌段共聚物的低溫壓力誘導(dǎo)流動成型的方法，包括以下步驟(1)共聚物粉末的壓實將7～12g聚乳酸-聚己內(nèi)酯嵌段共聚物粉末集中填入模具內(nèi)的空腔一側(cè)，并預(yù)留1/3至1/2空腔長度的空間，將填入的共聚物粉末壓實，然后在0～150℃預(yù)熱0～60分鐘；(2)片層結(jié)構(gòu)的行成將壓實預(yù)熱后的嵌段共聚物粉末，0～150℃、0～120分鐘，0～2000MPa，出現(xiàn)低溫壓力誘導(dǎo)流動，不透明的共聚物粉末被加工成長50～60mm，寬10mm，厚0.3～0.4mm的透明樣條。并同時形成片層結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物的低溫壓力誘導(dǎo)流動成型的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物中聚己內(nèi)酯與聚乳酸的含量比為1:11:9，該嵌段共聚物的粘均分子量為15萬。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物的低溫壓力誘導(dǎo)流動成型的方法，其特征在于，所述步驟(l)中的模具內(nèi)空腔為矩形，尺寸為80mmX10咖X40mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物的低溫壓力誘導(dǎo)流動成型的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的溫度70120°C，時間515分鐘，壓力250lOOOMPa。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸一聚己內(nèi)酯嵌段共聚物的低溫壓力誘導(dǎo)流動成型的方法，其特征在于，該方法在壓力機、硫化機設(shè)備上通過模壓、沖壓進行加工。全文摘要本發(fā)明涉及一種聚乳酸-聚己內(nèi)酯嵌段共聚物的低溫壓力誘導(dǎo)流動成型的方法，包括(1)將7～12g聚乳酸-聚己內(nèi)酯嵌段共聚物粉末集中填入模具內(nèi)的空腔一側(cè)，并預(yù)留1/3至1/2空腔長度的空間，壓實，然后在0～150℃預(yù)熱0～60分鐘；(2)將壓實預(yù)熱后的嵌段共聚物粉末，0～150℃、0～120分鐘，0～2000MPa，出現(xiàn)低溫壓力誘導(dǎo)流動，不透明的共聚物粉末被加工成長50～60mm，寬10mm，厚0.3～0.4mm的透明樣條。并同時形成片層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明制備工藝簡單、能耗低、適合工業(yè)化生產(chǎn)。文檔編號B29C43/02GK101181811SQ20071017176公開日2008年5月21日申請日期2007年12月4日優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日發(fā)明者余木火,姝朱,滕翠青,焦明立,韓克清,朋高申請人:東華大學(xué)