[00148645]高韧性聚乳酸树脂的研究与开发

(1)任务来源： 吉林省科技发展计划项目合同书20090320,项目名称“高韧性聚乳酸树脂的研究与开发”。 （2）应用领域和技术原理： 该项目应用于生物降解高分子材料,是对生物降解塑料聚乳酸的增韧改性。是采用核壳结构增韧剂增韧聚乳酸,核壳结构增韧剂与聚乳酸有一定相容性,并加入环保增塑剂提高聚乳酸与增韧剂的分散性,提高力学性能和可加工性,并降低增韧剂用量。 （3）性能指标（写明合同要求的主要性能和实际达到的性能指标）。 该项目通过大量实验,完成了任务书规定指标,获得了以下研究结果： 合同规定的主要指标： 完成核壳结构共聚物的选择和高韧性聚乳酸树脂的制备技术研究开发; 考核指标：高韧性聚乳酸树脂抗冲击强度≥60KJ/m2,断裂伸长率≥200%。 完成高韧性聚乳酸树脂基本性能研究; 考核指标：申报中国发明专利1项,核心期刊发表2篇论文。 实际完成的主要指标： 已完成核壳结构共聚物的选择和高韧性聚乳酸树脂的制备技术研究开发; 已完成指标：高韧性聚乳酸树脂抗冲击强度85.7KJ/m2,断裂伸长率286%。 已完成高韧性聚乳酸树脂基本性能研究; 已经申报中国发明专利3项,已发表1篇Sci论文,2篇Sci论文被接收,即将发表。 （4）与国内外同类技术比较： 对聚乳酸增韧,一般很难达到抗冲击强度60KJ/m2的同时,又保证拉伸断裂伸长率≥200%,并且第二组份的量小于15%。国内外将PLA与PBS共混,其PBS的加入量达30％以上,PBS价格高达4万元/吨,因此不适合改性PLA。还有将PLA与PCL或PHB共混的研究,均难以获得抗冲击强度60KJ/m2以上的共混物。因此,本项目的研究结果具有创新性。聚乳酸很脆而硬,普通加入增塑剂如聚乙二醇、柠檬酸酯类增塑的方法研究报导很多,由于增塑剂迁移,聚乳酸冷结晶等因素,致使聚乳酸薄膜脆化,力学性能较差,一般难以得到平整、抗穿刺强度高的薄膜,本项目的研究均克服了以上缺点,得到了柔韧性好、平整无褶皱的高断裂伸长率薄膜。 （5）成果的创造性、先进性： 1、增韧剂种类和牌号的选择和与PLA共混加工工艺的优化,获得了高韧性PLA树脂,具有抗冲击强度≥60KJ/m2,断裂伸长率≥200%的优良力学性能,克服了PLA的脆性。 2、增韧剂与环保增塑剂协同作用,在保证PLA树脂高韧性的同时,进一步降低了增韧剂用量,并有利于加工。 3、将高韧性PLA树脂制备吹塑薄膜,并满足食盐包装薄膜性能要求,将使高韧性PLA树脂具有广阔的应用前景。 （6）作用意义（直接经济效益和社会意义）： 该项目由于PLA尚未实现5万吨装置的生产,高韧性PLA树脂的价格较高,国家对生物降解薄膜的使用还没有强制推广,因此本项目未形成直接经济效益。若该项目推广应用,将替代非降解塑料,解决白色污染,提高农民收入,具有巨大的社会意义。 （7）推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见： 意大利已强制使用生物降解塑料购物袋,法国、德国也正在推行生物降解塑料的应用。如果国家对生物降解塑料的使用广泛深入推广,该高韧性PLA树脂可用于多种塑料制品,包括注塑的汽车零部件、电脑外壳、超市购物袋、垃圾袋等,前景十分光明。目前,PLA价格仍高,需进一步扩大生产规模,降低成本。同时,国家制定政策法规,积极推进生物降解塑料的应用,真正解决环境污染。