[發(fā)明專利]一種發(fā)泡級改性聚乳酸及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910180506.8
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN111253722B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張曉智;李鵬;詹卡斯
• 申請（專利權(quán)）人: 汕頭市三馬塑膠制品有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L91/00;C08K5/14;C08K5/526;C08K3/34;C08K7/26;C08J9/12
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務(wù)有限公司 44230
• 代理人: 林天普;丁德軒

一種發(fā)泡級改性聚乳酸，其特征在于由下述重量配比的原料制成：聚乳酸85.20?99.60%；二碳酸酯類有機過氧化物0.10?2.00%；蓖麻油0.10?5.00%；成核劑0.10?5.00%；亞磷酸酯類抗氧劑0.07?2.80%。本發(fā)明還提供上述發(fā)泡級改性聚乳酸的一種制備方法。本發(fā)明中的亞磷酸酯類抗氧劑可以捕捉部分過氧化物自由基，緩解擠出過程中的自由基反應(yīng)劇烈程度，保證聚乳酸不會發(fā)生過度交聯(lián)，一方面可以顯著提高聚乳酸的熔體強度，滿足擠出發(fā)泡工藝要求，另一方面，聚乳酸中凝膠含量較低，凝膠尺寸小并且分布均勻，并不影響泡孔的成長，保證聚乳酸具有良好的可發(fā)泡性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)泡級改性聚乳酸及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著電子商務(wù)（特別是網(wǎng)購和外賣）的高速發(fā)展，極大促進(jìn)了塑料快遞袋等一次性塑料制品的蓬勃發(fā)展。然而，目前的一次性塑料制品具有不可降解性、回收成本大的特點，使其廢棄物造成嚴(yán)峻的“白色污染”，對地球生態(tài)環(huán)境特別是海洋生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的破壞。近期，有相關(guān)報道，塑料微粒已進(jìn)入生物循環(huán)系統(tǒng)，并且已經(jīng)出現(xiàn)于人體糞便中。另外，絕大部分傳統(tǒng)高分子材料來源于不可再生石化資源，不僅加劇了“石油資源短缺”問題，而且不具有可持續(xù)性發(fā)展。

在眾多可降解高分子材料中，聚乳酸（PLA）具有產(chǎn)量最大、價格最低、綜合力學(xué)性能最優(yōu)和來源于可再生資源的優(yōu)勢，被企業(yè)界及科研界公認(rèn)為最具產(chǎn)業(yè)化前景的綠色環(huán)保新材料。但是，價格高成為限制聚乳酸大規(guī)模替代傳統(tǒng)高分子材料（聚丙烯、聚苯乙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯）的關(guān)鍵因素。目前，降低聚乳酸生產(chǎn)成本的主要手段是通過填充碳酸鈣、滑石粉、淀粉、竹粉或者植物纖維等低成本填料。受聚乳酸加工性能和力學(xué)性能的限制，填料的填充量一般僅為30-40%，這對于聚乳酸的成本降低效果有限。聚乳酸發(fā)泡制品可以從根本上解決聚乳酸價格高的難題。

然而由于聚乳酸的熔體強度低，聚乳酸難以進(jìn)行連續(xù)擠出發(fā)泡。目前，聚乳酸發(fā)泡材料主要通過間歇式的釜壓發(fā)泡工藝制備，存在生產(chǎn)周期長和生產(chǎn)效率低的不足。現(xiàn)階段，塑料材料的物理發(fā)泡介質(zhì)主要包括氟利昂、烷烴或者超臨界二氧化碳。烷烴多為丁烷或者戊烷，烷烴具有可燃性，在生產(chǎn)過程中存在嚴(yán)重的安全隱患。近年來，由于具有綠色環(huán)保和安全無毒的優(yōu)勢，超臨界二氧化碳在發(fā)泡領(lǐng)域中逐漸受到關(guān)注。但是，超臨界二氧化碳在聚乳酸基體中的溶解度極低，導(dǎo)致聚乳酸發(fā)泡倍率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)泡級改性聚乳酸及其制備方法，這種發(fā)泡級改性聚乳酸不會發(fā)生過度交聯(lián)，能夠滿足擠出發(fā)泡工藝要求，具有良好的可發(fā)泡性。采用的技術(shù)方案如下：

一種發(fā)泡級改性聚乳酸，其特征在于由下述重量配比的原料制成：聚乳酸85.20-99.60%；二碳酸酯類有機過氧化物0.10-2.00%；蓖麻油0.10-5.00%；成核劑0.10-5.00%；亞磷酸酯類抗氧劑0.07-2.80%。

優(yōu)選上述聚乳酸為L型聚乳酸、D型聚乳酸和LD混合型聚乳酸中的一種或其中多種的組合。

優(yōu)選上述二碳酸酯類有機過氧化物為過氧化二碳酸二(2-乙基己酯)、過氧化二碳酸二-(十四烷基)酯和過氧化二碳酸二-(十六烷基)酯中的一種或其中多種的組合。

上述蓖麻油兼具潤滑劑、分散劑、起泡劑和增韌劑的作用。優(yōu)選上述蓖麻油為蓖麻酸含量大于或等于85%的蓖麻油。

優(yōu)選上述成核劑為滑石粉、沸石和硅藻土中的一種或其中多種的組合，其目數(shù)為1250-5000目。

更優(yōu)選上述成核劑為滑石粉與沸石的組合，其目數(shù)為3000-5000目。選用滑石粉與沸石的組合作為成核劑，綜合發(fā)揮了滑石粉的結(jié)晶成核作用和沸石的多孔吸附功能，在本發(fā)明中兼具結(jié)晶成核劑作用和發(fā)泡成核劑作用。

優(yōu)選上述亞磷酸酯類抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑618和抗氧劑626中的一種或其中多種的組合。