一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子及其制备工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113637302A(43)申请公布日2021.11.12(21)申请号202111038232.2C08J9/12(2006.01)(22)申请日2021.09.06C08J9/18(2006.01)(71)申请人湖北格霖威新材料科技有限公司地址437000湖北省咸宁市高新区贺胜路启迪之星众创空间D613-D619(72)发明人杨晨光郭庆时陈朋王建军(74)专利代理机构武汉智正诚专利代理事务所(普通合伙)42278代理人张世亮(51)Int.Cl.C08L67/04(2006.01)C08L3/02(2006.01)C08K3/34(2006.01)C08K7/26(2006.01)C08K3/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子及其制备工艺(57)摘要本发明涉及发泡粒子技术领域，且公开了一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子，包括以下重量配比的组分：PLA20‑85％,淀粉30‑85％，成核剂1‑5％，抗氧化剂0.1‑0.3％，增容剂1‑5％，一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子的制备工艺，通过塑性淀粉以较大的组分比引入PLA树脂，并能保证改性PLA材料综合性能满足应用需求，大大降低PLA发泡珠粒的生产成本，同时采用纳米黏土/纳米分子筛/纳米炭黑作为发泡混合成核剂，促进PLA发泡珠粒泡孔均匀，与纳米粒子进一步增强PLA与塑性淀粉之间作用力，提升发泡制备力学强度，进而采用超临界CO2和水蒸气作为混合发泡介质，成本低，制备过程无污染，操作简单，便于大规模生产，使得制备的PLA发泡粒子完全可降解，无残留，生物相容性好。CN113637302ACN113637302A权利要求书1/1页1.一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子，其特征在于，包括以下重量配比的组分：PLA‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑20％‑85％；淀粉‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑30％‑85％；成核剂‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑1％‑5％；抗氧化剂‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑0.1％‑0.3％；增容剂‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑1％‑5％。2.根据权利要求1所述的一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子，其特征在于：所述PLA20％、淀粉71％、成核剂4.9％、抗氧化剂0.1％、增容剂4％。3.根据权利要求1所述的一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子，其特征在于：所述PLA50％、淀粉45％、成核剂3％、抗氧化剂0.2％、增容剂1.8％。4.根据权利要求1所述的一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子，其特征在于：所述PLA85％、淀粉13％、成核剂1％、抗氧化剂0.3％、增容剂0.7％。5.根据权利要求1所述的一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子，其特征在于：所述塑性淀粉内PLA树脂占比大于其他材料。6.根据权利要求1所述的一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子，其特征在于：所述成核剂采用纳米黏土、纳米分子筛和纳米炭黑作合成。7.根据权利要求1所述的一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子，其特征在于：混合发泡介质超以临界CO2和水蒸气为主。8.根据权利要求1所述的一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子，其特征在于，该发泡粒子制作工艺，包括以下步骤：S1、将PLA树脂、塑性淀粉、相容剂、纳米黏土/纳米分子筛/纳米炭黑(其中两种种或者多种)、抗氧化剂按照一定重量比通过双螺杆挤出机混合，温度175‑215℃，转速40‑90r/min，然后通过热切过程制备PLA共混粒料，在175‑215℃温度范围内，各个组分均能够混合均匀，获得PLA增强预发泡共混材料；S2、将一定量PLA预发泡共混粒料置于高压反应釜中，注入一定量水，作为预发泡剂，闭合反应釜后，通过超临界CO2发泡，制备低成本改性PLA发泡粒子；S3、其中发泡温度可取180‑230℃，压力可控制在1‑20MPa,发泡时间1‑20min，在该温度范围范围内，PLA熔融，超临界CO2和水蒸气可充分溶胀改性PLA，通过泄压发泡，然后冷却定型获得PLA发泡粒子。可通过发泡条件的控制实现发泡倍率的调控。2CN113637302A说明书1/4页一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子及其制备工艺技术领域[0001]本发明涉及发泡粒子领域，具体为一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子及其制备工艺。背景技术[0002]聚乳酸是一种热塑性脂肪族聚酯，具有良好的力学性能、加工性能、透明性和独特的阻隔性能。PLA主要通过丙交酯开环聚合得到，来源于可再生资源如小麦、玉米、谷物、稻杆等中的淀粉和糖类。PLA使用废弃后完全可生物降解，最终分解产物为二氧化碳和水，不会对环境产生任何污染，是被广泛关注的绿色环保材料，有望替代传统石油基塑