[發明專利]一種可降解發泡材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110138282.1
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN113025002B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 楊晉濤
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L67/04;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/24;C08K7/26;C08J9/10;C08J3/28;C08J3/24
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種可降解發泡材料及其制備方法，涉及發泡材料技術領域，以質量份計，包括以下組份：聚己二酸?對苯二甲酸丁二酯40?80份；聚乳酸20?40份；光敏劑1?5份；發泡劑3?20份；本發明采用PBAT和PLA作為基體，制備得到的發泡材料可降解，綠色環保，延展性及綜合力學性能高，同時降低了加工溫度，抑制了化學發泡劑的提前分解，提高了提高發泡材料的泡孔均勻性和發泡穩定性；同時添加了光敏劑，在輻照后，能夠提升材料整體的熔體強度，進而增加發泡過程中發泡倍率及泡孔結構穩定性，并且也能夠進一步提高發泡材料的耐溫性和力學性能。

技術領域

本發明涉及發泡材料技術領域，尤其涉及一種可降解發泡材料及其制備方法。

背景技術

自1909年美國的貝克蘭首次合成了酚醛塑料開始算起，塑料才問世短短110年，給我們的生活帶來方便之余，但是也成為了環境污染的最大殺器，主要原因在于一性次塑料使用完后的隨意丟棄，如聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的包裝袋、農用地膜、一次性餐具、塑料瓶等塑料制品使用后被棄置成為固體廢物，由于塑料存在難于降解處理，給生態環境和景觀造成的污染。因此可降解塑料就顯得尤為重要，如一次性可降解塑料袋可以在3個月內開始降解，減少對環境的危害。

而發泡材料由于其質量輕，具有多孔結構在，具有良好的緩沖、抗震、隔熱性能，在隔熱、隔音、電絕緣上有著廣泛的應用。此外，發泡材料在成本上也有著巨大的優勢。目前我國快遞業近年來快速發展帶來的包裝廢棄物迅速增多的問題。據報道，2020年9月，我國產生包裝廢棄物600億件，接近2019年的635.2億件。如果不能有效控制包裝廢棄物的迅速增長，不僅要消耗大量資源，還將產生大量廢棄物，影響市容市貌。因此，將可降解發泡材料作為快遞包裝，不但具有緩沖、質輕、價格低廉等優勢，也能起到而且還能起到保護環境的作用。

然而，目前可降解發泡材料由于整體熔體強度較低，導致發泡后綜合力學性能較差，例如，專利CN101880404B公開了一種可生物降解聚乳酸泡材料的制備方法，將聚乳酸和聚己二酸對苯二甲酸丁二酯在螺桿擠出機中共混擠出物置于超臨界狀態的CO₂流體中進行溶脹，使CO₂在共混材料中充分溶解，然后快速卸壓使復合材料中的CO₂過飽和，形成熱力學上的不穩定性，成核發泡，得到聚乳酸發泡材料；然而僅通過聚乳酸和聚己二酸對苯二甲酸丁二酯混合制備得到的材料整體熔體強度較低，發泡后制備得到的發泡材料泡孔結構和綜合力學性能較差。

發明內容

本發明是為了克服目前可降解發泡材料由于整體熔體強度較低，導致發泡后泡孔結構和綜合力學性能較差等問題，提出了一種可降解發泡材料及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種可降解發泡材料，以質量份計，包括以下組份：

聚己二酸-對苯二甲酸丁二酯40-80份；

聚乳酸20-40份；

光敏劑1-5份；

發泡劑3-20份。

本發明選用聚己二酸-對苯二甲酸丁二酯(PBAT)和聚乳酸(PLA)作為基體進行發泡材料的制備，這是由于PBAT和PLA均具備良好的可降解性能，因此制備得到的發泡材料可降解，綠色環保，并且，由于PLA熔點為155℃-185℃，加工溫度較高，化學發泡劑容易在加工過程中提前分解，通過PBAT和PLA共混，能夠降低材料的加工溫度，抑制化學發泡劑的提前分解，提高發泡材料的泡孔均勻性和發泡穩定性；同時，PLA硬度、拉伸強度和彎曲強度較高，但延展性一般，PBAT延展性及斷裂伸長率較高，但硬度、拉伸強度及彎曲強度較差，通過兩者結合互補，制備得到的發泡材料同時具備優異的延展性及綜合力學性能。