花王化工研究中心（TechnoChemicalResearchCenter）利用結(jié)晶控制技術(shù)及軟化技術(shù)，開發(fā)出了與普通石油類樹脂具有同等性能的改質(zhì)型聚乳酸“ECORA”。有擠壓成型和射出成型用2種，主要用于薄膜產(chǎn)品及個人電腦機身等塑料制品。
圖1：原來的聚乳酸薄膜（左）與改進型聚乳酸薄膜（右）透明性的比較。改進型產(chǎn)品的結(jié)晶大小平均為16nm
目前，使用率最高的植物樹脂為聚乳酸。其市場規(guī)模僅在日本國內(nèi)每年就達到6000t左右，預(yù)計今后將增至目前的4倍以上。然而，原來的聚乳酸存在質(zhì)硬、易碎、在高溫下無法使用及成型時間長等問題，使用范圍有限。具體而言，原來的聚乳酸雖然透明性好，但比聚丙烯（PP）等質(zhì)硬，因此不易擠壓成型。射出成型要獲得充分強度，就需花費大量時間。
圖2：粘彈性光譜。改進型聚乳酸實現(xiàn)了非結(jié)晶部的柔軟性
花王化工研究中心為實現(xiàn)與PP及ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）的同等性能，對聚乳酸進行了改進。此次開發(fā)出了擠壓成型及射出成型用2種改進型聚乳酸。
其中擠壓成型用聚乳酸不但確保了透明性，還具有與PP等同等的柔軟性。一般情況下，樹脂內(nèi)部有結(jié)晶和非結(jié)晶部分。該中心認(rèn)為，樹脂的結(jié)晶尺寸會影響透明性，非結(jié)晶部分的物性會影響柔軟性。在研究了多種結(jié)晶控制技術(shù)之后，通過添加該公司自主開發(fā)的結(jié)晶促進劑，形成了納米尺寸結(jié)晶，成功地確保了透明性（圖1）。并且，通過添加軟化劑，為非結(jié)晶部賦予了柔軟性（圖2）。
圖3：結(jié)晶化速度。改進型聚乳酸提高了成形性
而射出成型用聚乳酸則由于結(jié)實、易加工，從而提高了生產(chǎn)效率。射出成型的樹脂除了成型后的強度之外，還具有利用低溫模具在短時間內(nèi)成型的生產(chǎn)效率。一般情況下，PP及ABS的成型條件是模具溫度為30℃，成型時間為30秒。而原來的聚乳酸由于結(jié)晶化速度慢，因此需要在120℃、600秒的條件下處理成型。
圖4：耐熱性（左）、抗沖擊性（右）。改進型聚乳酸比ABS性能高
所以，該中心研究了利用結(jié)晶促進劑控制結(jié)晶化速度的方法。針對低溫及高溫兩個領(lǐng)域各自的結(jié)晶化速度，通過添加該公司自主開發(fā)的結(jié)晶促進劑，在約30～120℃的大溫度范圍內(nèi)提高了結(jié)晶化速度（圖3）。加工后產(chǎn)品的抗沖擊性及耐熱性達到了與PP及ABS同等的水平（圖4）。
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