[發明專利]一種高發泡倍率的聚乳酸合金發泡材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711031970.8
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107722581B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 周洪福;王向東
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L23/06;C08L23/08;C08L51/06;C08J9/12;C08J9/14;C08J3/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 歐陽銳

本發明提供一種高發泡倍率的聚乳酸合金發泡材料，包括100重量份的聚乳酸樹脂和0?30重量份的聚乙烯樹脂，所述合金發泡材料具有閉孔結構。本發明通過熔融共混的方法聚乳酸/聚乙烯共混合金，改善共混物的結晶和流變行為，提高共混合金的粘彈性，制備出具有高發泡倍率的且具有復合泡孔結構的閉孔泡沫。

技術領域

本發明涉及一種聚乳酸發泡材料及其制備方法，具體地，涉及一種高發泡倍率的聚乳酸合金發泡材料及其制備方法。

背景技術

近些年來，可降解塑料越來越受到工業者和研究者的關注，其中聚乳酸(PLA)是一種以可再生的植物資源為原料，經過開環聚合法和直接縮聚法化學合成制備的熱塑性脂肪族聚酯，可通過堆肥的方式在微生物、水、酸、堿等作用下完全為水和二氧化碳，或者在特定酶的作用下降解為乳酸，不造成環境污染。因其具有可生物降解性、生物相容性、優良的機械加工性能而廣泛應用于交通、醫療、食品、汽車航天等領域，被認為是最具產業化前景的環境友好高分子材料。

聚乳酸作為發泡材料也具有獨特的性能，聚乳酸發泡后具有優異的隔熱性，其熱導率可與相同發泡密度下的PS泡沫媲美，同時具有良好的抗沖擊性能和回彈性，可以用于承載高載荷。但是因聚乳酸為半結晶型聚合物，結晶速率慢，結晶度較低，熔體強度較低，不利于制備高發泡倍率的泡沫制品，導致耐熱性能差和氣體阻隔性較差等，從而限制了其應用范圍和市場化發展進程。因此對PLA改性研究引起了研究者的廣泛關注。

通常改善PLA發泡性能的方法主要有：共混法、擴鏈法、填充法等。共混法是將兩種物料在一定溫度下進行熔融共混，通過轉子或螺桿的旋轉剪切使物料均勻混合，簡單高效。中國專利CN201510728879.6公布了一種全生物降解耐熱聚乳酸發泡材料及其制備方法，通過將聚乳酸與PBAT樹脂、擴鏈劑、成核劑及助發泡劑等混合制備耐熱聚乳酸發泡材料，此發泡材料可實現連續發泡技術，并且具有泡孔尺寸均勻、閉孔率高的優勢；CN201410822967.8公布了一種高強度高緩沖POSS雜化聚乳酸發泡材料的制備方法，通過加入熱塑性彈性體聚氨酯、相容劑、八臂馬來酰胺酸基籠狀倍半硅氧烷、縮聚催化劑鈦酸四丁酯、及抗氧劑、塑化劑、抗紫外線劑等，該發泡材料采用水蒸氣擠出發泡成型，工藝簡單，具有優異的強度和緩沖性。

但是獲得的PLA發泡材料依然發泡倍數不高，并且泡孔結構單一，因此急需一種高發泡倍率的聚乳酸材料。

發明內容

本發明要解決的一個技術問題在于提供一種高發泡倍率的聚乳酸合金發泡材料，其發泡倍率高且泡孔結構優良。

本發明要解決的第二個技術問題在于提供一種上述聚乳酸合金發泡材料的制備方法，該方法操作簡單，能獲得高發泡倍率的聚乳酸合金發泡材料。

為了解決上述第一個技術問題，本發明提供一種高發泡倍率的聚乳酸合金發泡材料，其包括100重量份的聚乳酸樹脂和1-30重量份的聚乙烯樹脂，該聚乳酸合金發泡材料具有閉孔結構。

進一步地，聚乳酸合金發泡材料包括100重量份的聚乳酸樹脂和10重量份的聚乙烯樹脂。

進一步地，聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)或線性低密度聚乙烯(LLDPE)。

進一步地，聚乳酸合金發泡材料具有復合泡孔結構。復合泡孔結構是指在材料內部存在兩種不同直徑的泡孔，兼具大小泡孔的性能，小泡孔可提高材料的力學性能和絕熱性能等，大泡孔可降低材料的泡體密度。大泡孔尺寸范圍在0.05-0.4mm，小泡孔的平均尺寸范圍小于大泡孔平均尺寸的50％。

進一步地，聚乳酸合金發泡材料的密度為0.03-0.2g/cm³，本文提及的密度指的都是芯密度；發泡倍率為1-45。

進一步地，聚乳酸合金發泡材料還包括增容劑。

進一步地，增容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯。