发明内容

为了解决现有技术中聚乳酸存在抗冲击性能不强带来的应用限制问题，本发明提供一类接枝共聚-共混高抗冲聚乳酸及其制备方法，

主要是以羟基化橡胶和小分子引发剂共同引发丙交酯开环聚合，所制备的高抗冲聚乳酸是羟基化橡胶-g-聚乳酸接枝共聚物和聚乳酸均聚物的混合物。本方法是本体聚合方法，不含溶剂，不存在溶剂回收和溶剂残留的问题，产品纯净；制备出的高抗冲聚乳酸具有高分子量、高抗冲、高强度的特点，是一类可降解的高分子材料，具有反应体系简单、适合工业化生产的特点。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一类接枝共聚-共混高抗冲聚乳酸，该高抗冲聚乳酸是羟基化橡胶-g-聚乳酸接枝共聚物和聚乳酸均聚物的混合物，其中，羟基化橡胶-g-聚乳酸接枝共聚物的质量分数为5％-30％，其余为聚乳酸均聚物；g表示接枝。

进一步地，所述羟基化橡胶-g-聚乳酸接枝共聚物具有梳状结构，羟基化橡胶为主链，聚乳酸为支链。

进一步地，所述聚乳酸均聚物的分子量为3-30万。

进一步地，所述羟基化橡胶-g-聚乳酸接枝共聚物的质量分数为10％-25％，聚乳酸均聚物的分子量为10-20万。

另一方面，本发明提供一种上述接枝共聚-共混高抗冲聚乳酸的简便高效的制备方法，主要采用接枝共聚-共混法，包含羟基化橡胶的合成和高抗冲聚乳酸的合成两部分。

一种接枝共聚-共混高抗冲聚乳酸的制备方法，主要包括以下步骤：

S1、合成羟基化橡胶：所述羟基化橡胶是橡胶的羟基化产物，采用传统的原位过氧甲酸法合成；

S2、合成高抗冲聚乳酸：先将上一步中制备的羟基化橡胶和单体丙交酯加入带有机械搅拌的无水无氧反应釜中，所述羟基化橡胶和丙交酯的质量比为1：3～19，升温至聚合温度100-140℃，在40-200r/min机械搅拌下使羟基化橡胶完全溶解在丙交酯中，之后加入小分子引发剂和催化剂，反应时间为2h-10h。

进一步地，所述小分子引发剂的用量为丙交酯物质的量的0.002-0.2倍。

进一步地，所述橡胶选自含C＝C键的橡胶的均聚物、共聚物或共混物，分子量为2-20万，羟基化橡胶的羟基化度为3-30％，玻璃化转变温度为-30～-115℃。

进一步地，所述橡胶的均聚物、共聚物或共混物分子量为2-20万，羟基化橡胶的羟基化度为5-15％，玻璃化转变温度为-65～-95℃。

进一步地，所述小分子引发剂的用量为丙交酯物质的量的0.02-0.15倍。

进一步地，所述橡胶选自聚丁二烯、聚异戊二烯、聚月桂烯中的至少一种。

进一步地，所述小分子引发剂选自苯甲醇、季戊四醇、环糊精中的至少一种。

进一步地，所述催化剂选自辛酸亚锡、氯化锡中的至少一种。

进一步地，所述羟基化橡胶和丙交酯的质量比为1：7～15，聚合温度110-120℃；反应时间4～8。

进一步地，所述羟基化橡胶和丙交酯的质量比为1：10。

进一步地，所述搅拌速率80-150r/min，反应时间9～10小时。

本发明涉及到的原料或试剂均为普通市售产品，涉及到的操作如无特殊说明均为本领域常规操作。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以相互组合，得到

具体实施方式

。

本发明的有益效果在于：

本发明基于接枝共聚-共混法，发明了一类接枝共聚-共混高抗冲聚乳酸及其制备方法，该高抗冲聚乳酸的结构和性能可调控，制备工艺简单，无溶剂，产物纯净。

本发明采用接枝共聚-共混法制备超高抗冲聚乳酸。接枝共聚-共混法是一种非常先进的多组分聚合物制备方法，由于聚合过程中产生了相反转，所制备的多组分聚合物通常具有“细胞状”相态结构，也称为“香肠状”相态结构。接枝共聚物的生成改进了多组分聚合物之间的相容性，增强了橡胶相与树脂相之间的作用力。此外，橡胶相颗粒中包藏有大量的树脂包容物，不但可以增加相同橡胶含量下橡胶相的体积分率，而且可以增强橡胶粒子。当材料受到冲击时，含有大量树脂包容物的橡胶粒子在外力作用下被拉长，而粒子内树脂包容物因模量较高基本不变形，橡胶则局部“微纤化”，由于包容树脂粒子的阻隔无法产生有害的空穴。因此，这种特殊的结构赋予了橡胶粒子更佳的增韧效果。研究表明，当达到相同的抗冲击强度时，采用接枝共聚-共混法所需的橡胶用量远低于传统物理共混方法，同时，材料的拉伸强度和拉伸模量得到了较高程度的保持。