可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101880404A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101880404A(43)申请公布日2010.11.10(21)申请号201010231424.0(22)申请日2010.07.20(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人王方颉杨斌廖海剑严洁峰杨婧(74)专利代理机构上海交达专利事务所31201代理人王锡麟王桂忠(51)Int.Cl.C08J9/12(2006.01)C08L67/04(2006.01)C08L67/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种可生物降解聚乳酸发泡材料的组成和制备方法，将聚乳酸(PLA)和脂肪族-芳香族共聚酯类增韧剂在螺杆挤出机中共混挤出物置于超临界状态的CO2流体中进行溶胀，使CO2在共混材料中充分溶解，然后快速卸压使复合材料中的CO2过饱和，形成热力学上的不稳定性，成核发泡，得到聚乳酸发泡材料。本发明所使用的增韧剂为聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)。本发明可以获得泡孔直径0.9056～5.250μm、泡孔密度2.05×1019～2.01×1022个/cm3的聚乳酸发泡材料。本发明是一种对环境友好的绿色技术，可提高材料性能，降低成本。CN1084ACN101880404A权利要求书1/1页1.一种可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，将PLA和PBAT置于螺杆挤出机中共混挤出，挤出后得到PLA和PBAT共混材料；第二步，将PLA和PBAT共混材料置于超临界状态的CO2流体中进行溶胀，使CO2在材料中大量溶解的同时，材料能保持足够的强度和尺寸稳定性，然后通过快速卸压使材料中的CO2过饱和，成核发泡，制得PLA/PBAT发泡材料。2.根据权利要求1所述的可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法，其特征是，所述的共混挤出，其挤出温度为130～180℃，挤出时间为5～50min，螺杆转速为30～110转/min。3.根据权利要求1所述的可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法，其特征是，所述的PLA和PBAT共混材料中的PLA/PBAT的重量比分别为：90/10、70/30、50/50、30/70、10/90。4.根据权利要求1所述的可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法，其特征是，所述超临界状态的CO2流体是指CO2处于温度大于31.1℃，压力高于7.4MPa的状态。5.根据权利要求1所述的可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法，其特征是，所述的溶胀，其溶胀时间为1个小时；溶胀温度为40℃；溶胀压力为181MPa。6.根据权利要求1所述的可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法，其特征是，所述快速卸压指的是将处于超临界状态的高压CO2流体通过减压装置如减压控制阀瞬间急速的降压。7.根据权利要求1所述的可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法，其特征是，所述快速卸压，其卸压速率至少为2MPa/s，卸压至表压为常压。8.根据权利要求1所述的可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法，其特征是，所述聚乳酸为3051D，Natureworks。9.根据权利要求1所述的可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法，其特征是，所述聚己二酸对苯二甲酸丁二酯，Poly为Ecoflex，Basf。10.根据权利要求1所述的可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法，其特征是，所述的聚乳酸材料形状为粒状、片状或条状。2CN101880404A说明书1/5页可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及的是一种发泡材料技术领域的制备方法，具体是一种可生物降解聚乳酸发泡材料的制备方法。背景技术[0002]泡沫塑料因其基体内有大量泡孔而具有质轻、隔音隔热、能吸收冲击载荷、节省材料、降低成本等特性，被广泛应用在包装、建筑、运输、日用品等部门。泡沫塑料主要品种有聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯三大类。但聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯是不可生物降解材料，发泡过程中使用的发泡剂主要为化学发泡剂，对环境有污染，因此使用对环境友好的物理发泡剂制备一种生物可降解的发泡塑料十分必要。[0003]以超临界CO2、N2等物理发泡剂为主的物理发泡法因其环境友好性和操作可控性而优越于化学发泡法，越来越得到广泛的重视。超临界CO2具有无毒、无害、不燃、无污染、容易回收和可循环利用等特点，是一种环境友好的绿色试剂。利用超临界CO2对高分子优异的、并且容易调节和控制的溶胀和渗透作用，通过注射成型、挤出成型或间歇工艺发泡，可以得到泡孔密度高、泡孔直径小且孔径分布均匀的高分子发泡材料制品。由于泡孔结构的这些特点，使利用超临界CO2技术发泡的高分子材料的许多力学性能明显优于普通发泡材料和不发泡