[發明專利]可生物降解聚酯發泡材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910904308.1
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110591304B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 郭寶華
• 申請（專利權）人: 北京百奧新材科技有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L67/04;C08K5/3492;C08K3/34;C08K3/22;C08K3/36;C08J9/10;C08J3/28
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

本發明提供一種能夠制備泡孔均勻、發泡倍率高且可生物降解的聚酯發泡材料的制備方法、以及由該制備方法所制備的發泡材料。該制備方法包括：混合步驟，將可生物降解聚酯、成核劑、輻射敏化劑、微波敏化劑、發泡劑混合，得到混合物料；輻射處理步驟，在氮氣或惰性氣體氣氛下對混合物料進行電子束輻射處理或γ?射線輻射處理，得到可生物降解聚酯組合物；以及對該組合物進行微波烘道發泡或微波爐發泡，得到可生物降解聚酯發泡材料，其中，輻射敏化劑為在單個分子中具有2個以上官能團的單體，相對于輻射處理步驟前的混合物料的熔體強度，該組合物的熔體強度提高了100％至500％，微波烘道或微波爐發泡的功率均為4kW至30kW，發泡時間均為20秒至1800秒。

技術領域

本發明屬于高分子發泡材料領域，具體涉及可生物降解聚酯發泡材料及其制備方法。

背景技術

高分子發泡材料是一類以高分子為基材、并且以發泡氣體為分散相的材料。由于高分子發泡材料具有低密度、良好的緩沖性能和吸振性能等獨特優點，因而廣泛應用于日常生活中，特別是大量地應用于減震包裝、保溫包裝及一次性餐具等領域中。

目前，市面上的高分子發泡材料大多為以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等傳統塑料為基材的發泡材料。這些發泡材料在自然界中都很穩定，難以降解，因而產生了嚴重的環境問題。采用可生物降解高分子材料制作的發泡材料是解決上述環境問題的重要途徑之一。

可生物降解高分子材料是指能夠在自然的有氧和/或無氧環境中降解的高分子材料，其是作為替代傳統塑料以解決傳統塑料所造成的環境問題的重要解決方案。可生物降解高分子材料被環境中的微生物作為食物來獲取能量而完全消化，材料中的元素經過微生物細胞內發生的生化反應而完全轉化為類腐殖質并且對環境無害。

可生物降解聚酯是可生物降解高分子材料中非常重要的一類，并且近來年已成為可生物降解高分子材料中應用最廣泛的分支。常規的可生物降解聚酯的分子鏈為線性結構，且分子量分布相對較窄，這導致可生物降解聚酯的熔體強度(melt strength，MS)較低。結果是，在擠出發泡加工過程中，當加工溫度高于可生物降解聚酯的熔點后，整個體系的熔體強度和粘度會急劇下降，擠出發泡時泡孔容易塌陷，難以得到高發泡倍率的發泡材料。

發明內容

針對現有技術的現狀與不足，本發明的目的在于提供一種能夠制備泡孔均勻、發泡倍率高且可生物降解的可生物降解聚酯發泡材料的制備方法、以及由該制備方法所制備的可生物降解聚酯發泡材料。

因此，通過以下方案解決了上述問題。即，

本發明第一方面涉及的發明為一種可生物降解聚酯發泡材料的制備方法，特征在于包括：

混合步驟，其中將可生物降解聚酯、成核劑、輻射敏化劑、微波敏化劑、發泡劑混合，得到混合物料；

輻射處理步驟，其中在氮氣或惰性氣體氣氛下對所述混合物料進行電子束輻射處理或γ-射線輻射處理，得到可生物降解聚酯組合物；以及

對所述可生物降解聚酯組合物進行微波烘道發泡或微波爐發泡，得到可生物降解聚酯發泡材料，其中，

所述輻射敏化劑為在單個分子中具有2個以上官能團的單體，

相對于所述輻射處理步驟前的所述混合物料的熔體強度，所述可生物降解聚酯組合物的熔體強度提高了100％至500％，并且

所述微波烘道發泡的功率為4kW至30kW，發泡時間為20秒至1800秒，

所述微波爐發泡的功率為4kW至30kW，發泡時間為20秒至1800秒。

本發明第二方面涉及的發明為本發明第一方面所述的制備方法，特征在于，所述官能團為烯屬碳-碳雙鍵。