本發(fā)明涉及制造生物大分子載體和生物器皿的綠色塑料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于制造生物大分子載體生物器皿的綠色塑料制備方法。

背景技術(shù)：

載體和器皿是用以盛裝物品或作為擺設(shè)的物件的總稱，器皿可以由不同的材料制成，并做成各種形狀，以滿足不同的需求，其涉及到化工、制藥、醫(yī)藥醫(yī)療、生活用品等各個領(lǐng)域。

聚乳酸是最有前途的可完全生物降解，對環(huán)境友好的聚酯，具有較好的化學(xué)惰性，較強的機械性質(zhì)和易加工性。但聚乳酸(PLA)的均聚物存在不少缺陷，相對分子量分布較寬，使得聚乳酸制品脆性過大，強度偏低，親水性差，融點低，售價過高，無法與傳統(tǒng)塑料競爭等缺陷。

為拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，研究者通常采用化學(xué)接枝，共聚，交聯(lián)，表面修飾改性或物理改性，如共混，增塑，加容等方法改性開發(fā)新用途聚乳酸材料，但是過程較為復(fù)雜不易控制，不適合規(guī)?；a(chǎn)，生產(chǎn)效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高透明，高強度，低融點的用于制造載體和生物器皿的綠色塑料制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種用于制造生物器皿的綠色塑料制備方法，具體步驟如下：

a：將低分子量聚乳酸加入到高分子量聚乳酸共混均勻得到混合物A；

b：加熱混合物A并加入納米碳酸鈣強力攪拌共混均勻；

c：擠壓造粒，生成綠色塑料母料。

進一步，所述低分子量聚乳酸的分子量為2-18萬道爾頓，優(yōu)選的，所述低分子量聚乳酸的分子量為15-18萬道爾頓。

進一步，所述高分子量聚乳酸的分子量為20-30萬道爾頓，優(yōu)選的，所述高分子量聚乳酸的分子量為20-25萬道爾頓。

進一步，所述納米碳酸鈣的納米粒度為40-200納米，優(yōu)選的，納米碳酸鈣的納米粒度為40-150納米。

進一步，步驟b中的加熱溫度為110-130℃，優(yōu)選的，步驟b中的加熱溫度為115-125℃。

進一步，步驟b中的加熱時間為10-30分鐘，優(yōu)選的，步驟b中的加熱時間為15-20分鐘。

進一步，納米磷酸鈣按重量與混合物A的重量比值為0.01—0.3。

進一步，步驟b中的攪拌速度為6000rpm/分鐘。

對比現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供的技術(shù)方案所帶來的有益效果：1.該綠色塑料母料具有高塑性和低玻璃化溫度；其彎曲強度為68MPa，完全滿足現(xiàn)代醫(yī)療器械的要求；且可在低溫和高壓下吹塑和注塑，可以規(guī)模生產(chǎn)；因為改性后的材料密度下降，在高壓模具中流動性好，成型快，出模速度大大提高，出模量可以從50秒降至20-30秒/模，提高生產(chǎn)率50％-60％。

2.新型改性聚乳酸(即綠色塑料母粒)的玻璃化溫度極大降低，使其低溫生產(chǎn)具備玻璃化透明的產(chǎn)品成為可能。以納米級尺寸均勻分散在塑料母體樹脂中的復(fù)合材料，具有高強度、低玻璃化、高阻隔性、高阻燃性、良好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點。

3.混合物A是高柔性分子，比未改性聚乳酸具有更高的可塑性，可適用于傳統(tǒng)注塑和吹塑機的生產(chǎn)。

4.因為聚乳酸在高溫下發(fā)生熔融時，其交聯(lián)鍵開張，與納米級磷酸鈣結(jié)合成大分子，這個過程屬于熱物理化學(xué)反應(yīng)，熔融時僅需15分鐘即可完成，無需進行較為復(fù)雜的接枝反應(yīng)等化學(xué)改性，僅需加熱攪拌熔融，混合均勻，因此質(zhì)量和性能穩(wěn)定可控，易于操作。

5.極大地節(jié)約生產(chǎn)成本和應(yīng)用范圍，提高生產(chǎn)率50％以上。

6.新材料具有更快的降解速度，特別適應(yīng)用于生產(chǎn)一次性使用即丟棄的器皿。

附圖說明

圖1為實施例1得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)的玻璃、pp、pc就透光率進行對比表1；

圖2為實施例1得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)pp、ps、pc的熱變形溫度對比表2；

圖3實施例1得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)pp、ps的熱變形溫度對比表3；

圖4為實施例2得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)玻璃、pp、pc的透光率對比表4；

圖5為實施例2得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)pp、ps、pc的熱變形溫度對比表5；

圖6為實施例2得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)pp、ps的熱變形溫度對比表6；

圖7為實施例3得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)玻璃、pp、pc的透光率對比表7；

圖8為實施例3得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)pp、ps、pc的熱變形溫度對比表8；

圖9為實施例3得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)pp、ps的熱變形溫度對比表9。

具體實施方式

實施例1

一種用于制造生物大分子載體和生物器皿的綠色塑料制備方法，具體步驟如下：a：將低分子量聚乳酸加入到高分子量聚乳酸共混均勻得到混合物A，其中步驟a中的低分子量聚乳酸與高分子量聚乳酸約1:20，進而制成高柔性聚乳酸，因為聚乳酸在高溫下發(fā)生熔融時，其交聯(lián)鍵開張，與納米級磷酸鈣結(jié)合成大分子，這個過程屬于熱物理化學(xué)反應(yīng)，熔融時僅需15分鐘即可完成，無需進行較為復(fù)雜的接枝反應(yīng)等化學(xué)改性，僅需加熱攪拌熔融，混合均勻，因此質(zhì)量和性能穩(wěn)定可控，易于操作；

b：加熱混合物A并加入納米碳酸鈣強力攪拌共混均勻，納米磷酸鈣按重量與混合物A的重量比值為0.01；

c：擠壓成納米磷酸鈣改性聚乳酸塑料粒子，生成綠色塑料母料。

該綠色塑料母料具有高塑性和低玻璃化溫度；其彎曲強度為68MPa，完全滿足現(xiàn)代醫(yī)療器械的要求；且可在低溫和高壓下吹塑和注塑，可以規(guī)模生產(chǎn)；因為改性后的材料密度下降，在高壓模具中流動性好，成型快，出模速度大大提高，出模量可以從50秒降至20-30秒/模，提高生產(chǎn)率50％-60％。

將實施例1得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)的玻璃、pp、pc就透光率進行對比，得到表1：

將實施例1得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)的pp、ps、pc就熱變形溫度進行對比，得到表2：

將實施例1得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)的pp、ps就彎曲模量進行對比，得到表3：

如圖1—圖3所示，由表1、表2和表3得出：新型改性聚乳酸(即綠色塑料母粒)的玻璃化溫度極大降低，使其低溫生產(chǎn)具備玻璃化透明的產(chǎn)品成為可能。以納米級尺寸均勻分散在塑料母體樹脂中的復(fù)合材料，具有高強度、低玻璃化、高阻隔性、高阻燃性、良好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點。

混合物A是高柔性分子，比未改性聚乳酸具有更高的可塑性，可適用于傳統(tǒng)注塑和吹塑機的生產(chǎn)。

因為聚乳酸在高溫下發(fā)生熔融時，其交聯(lián)鍵開張，與納米級磷酸鈣結(jié)合成大分子，這個過程屬于熱物理化學(xué)反應(yīng)，熔融時僅需15分鐘即可完成，無需進行較為復(fù)雜的接枝反應(yīng)等化學(xué)改性，僅需加熱攪拌熔融，混合均勻，因此質(zhì)量和性能穩(wěn)定可控，易于操作。

極大地節(jié)約生產(chǎn)成本和應(yīng)用范圍，提高生產(chǎn)率50％以上。

新材料具有更快的降解速度，特別適應(yīng)用于生產(chǎn)一次性使用即丟棄的器皿和需要在一定時間內(nèi)緩慢釋放其內(nèi)容物的器皿和載體。

進一步，所述低分子量聚乳酸的分子量為2萬道爾頓。

進一步，所述高分子量聚乳酸的分子量為20萬道爾頓。

進一步，所述納米碳酸鈣的納米粒度為40納米。

進一步，步驟b中的加熱溫度為110℃。

進一步，步驟b中的加熱時間為10分鐘。

進一步，步驟b中的攪拌速度為6000rpm/分鐘。

實施例2

一種用于制造生物大分子載體和生物器皿的綠色塑料制備方法，具體步驟如下：

a：將低分子量聚乳酸加入到高分子量聚乳酸共混均勻得到混合物A，其中步驟a中的低分子量聚乳酸與高分子量聚乳酸約1:20，進而制成高柔性聚乳酸；

b：加熱混合物A并加入納米碳酸鈣強力攪拌共混均勻，納米磷酸鈣按重量與混合物A的重量比值為0.1；

c：擠壓造粒，生成綠色塑料母料。

該綠色塑料母料具有高塑性和低玻璃化溫度；其彎曲強度為68MPa，完全滿足現(xiàn)代醫(yī)療器械的要求；且可在低溫和高壓下吹塑和注塑，可以規(guī)模生產(chǎn)；因為改性后的材料密度下降，在高壓模具中流動性好，成型快，出模速度大大提高，出模量可以從50秒降至20-30秒/模，提高生產(chǎn)率50％-60％。

將實施例2得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)的玻璃、pp、pc就透光率進行對比，得到表4：

將實施例2得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)的pp、ps、pc就熱變形溫度進行對比，得到表5：

將實施例2得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)的pp、ps就彎曲模量進行對比，得到表6：

如圖4—圖6所示，由表4、表5和表6得出：新型改性聚乳酸(即綠色塑料母粒)的玻璃化溫度極大降低，使其低溫生產(chǎn)具備玻璃化透明的產(chǎn)品成為可能。以納米級尺寸均勻分散在塑料母體樹脂中的復(fù)合材料，具有高強度、低玻璃化、高阻隔性、高阻燃性、良好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點。

混合物A是高柔性分子，比未改性聚乳酸具有更高的可塑性，可適用于傳統(tǒng)注塑和吹塑機的生產(chǎn)。

因為聚乳酸在高溫下發(fā)生熔融時，其交聯(lián)鍵開張，與納米級磷酸鈣結(jié)合成大分子，這個過程屬于熱物理化學(xué)反應(yīng)，熔融時僅需15分鐘即可完成，無需進行較為復(fù)雜的接枝反應(yīng)等化學(xué)改性，僅需加熱攪拌熔融，混合均勻，因此質(zhì)量和性能穩(wěn)定可控，易于操作。

極大地節(jié)約生產(chǎn)成本和應(yīng)用范圍，提高生產(chǎn)率50％以上。

新材料具有更快的降解速度，特別適應(yīng)用于生產(chǎn)一次性使用即丟棄的器皿。

進一步，所述低分子量聚乳酸的分子量為16萬道爾頓。

進一步，所述高分子量聚乳酸的分子量為25萬道爾頓。

進一步，所述納米碳酸鈣的納米粒度為100納米。

進一步，步驟b中的加熱溫度為120℃。

進一步，步驟b中的加熱時間為20分鐘。

進一步，步驟b中的攪拌速度為6000rpm/分鐘。

實施例3

一種用于制造生物器皿的綠色塑料制備方法，具體步驟如下：

a：將低分子量聚乳酸加入到高分子量聚乳酸共混均勻得到混合物A，其中步驟a中的低分子量聚乳酸與高分子量聚乳酸約1:20，進而制成高柔性聚乳酸；

b：加熱混合物A并加入納米碳酸鈣強力攪拌共混均勻，納米磷酸鈣按重量與混合物A的重量比值為0.3；

c：擠壓造粒，生成綠色塑料母料。

該綠色塑料母料具有高塑性和低玻璃化溫度；其彎曲強度為68MPa，完全滿足現(xiàn)代醫(yī)療器械的要求；且可在低溫和高壓下吹塑和注塑，可以規(guī)模生產(chǎn)；因為改性后的材料密度下降，在高壓模具中流動性好，成型快，出模速度大大提高，出模量可以從50秒降至20-30秒/模，提高生產(chǎn)率50％-60％。

將實施例3得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)的玻璃、pp、pc就透光率進行對比，得到表7：

將實施例3得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)的pp、ps、pc就熱變形溫度進行對比，得到表8：

將實施例3得到的綠色塑料母粒與傳統(tǒng)的pp、ps就彎曲模量進行對比，得到表9：

如圖7—圖9所示，由表7、表8和表9得出：新型改性聚乳酸(即綠色塑料母粒)的玻璃化溫度極大降低，使其低溫生產(chǎn)具備玻璃化透明的產(chǎn)品成為可能。以納米級尺寸均勻分散在塑料母體樹脂中的復(fù)合材料，具有高強度、低玻璃化、高阻隔性、高阻燃性、良好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點。

混合物A是高柔性分子，比未改性聚乳酸具有更高的可塑性，可適用于傳統(tǒng)注塑和吹塑機的生產(chǎn)。

因為聚乳酸在高溫下發(fā)生熔融時，其交聯(lián)鍵開張，與納米級磷酸鈣結(jié)合成大分子，這個過程屬于熱物理化學(xué)反應(yīng)，熔融時僅需15分鐘即可完成，無需進行較為復(fù)雜的接枝反應(yīng)等化學(xué)改性，僅需加熱攪拌熔融，混合均勻，因此質(zhì)量和性能穩(wěn)定可控，易于操作。

極大地節(jié)約生產(chǎn)成本和應(yīng)用范圍，提高生產(chǎn)率50％以上。

新材料具有更快的降解速度，特別適應(yīng)用于生產(chǎn)一次性使用即丟棄的器皿。

進一步，所述低分子量聚乳酸的分子量為18萬道爾頓。

進一步，所述高分子量聚乳酸的分子量為30萬道爾頓。

進一步，所述納米碳酸鈣的納米粒度為200納米。

進一步，步驟b中的加熱溫度為130℃。

進一步，步驟b中的加熱時間為30分鐘。

進一步，步驟b中的攪拌速度為6000rpm/分鐘。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進行通常的變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。