[發明專利]一種可降解的PBST/PPC復合發泡材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110275149.0
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112876824A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 楊慧麗;潘宏偉;張會良;邊俊甲;金寶昌;韓立晶;董麗松
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L69/00;C08J9/08;C08J9/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 紀志超

本發明涉及發泡材料技術領域，尤其涉及一種可降解的PBST/PPC復合發泡材料及其制備方法。所述復合發泡材料由包括以下重量份的原料制備得到：聚合物100份；擴鏈劑0.5～3份；封端劑0.5～3份；成核劑0.5～5份；發泡劑0.5～2份；增塑劑0.1～3份；所述聚合物包括聚對苯二甲酸丁二酸丁二醇酯和聚碳酸亞丙酯。本發明針對特定的聚合物采用擴鏈劑進行擴鏈，采用封端劑進行封端，同時配合其他原料協同作用，經擠出加工后，得到的物料體系內主鏈含有功能化片段，形成相互貫穿網絡結構，生成鏈纏結，增加了體系熔體強度，提高了體系熔融指數，最終得到的復合發泡材料的拉伸性能較優，體系熔融指數較高，發泡性能較優。

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的PBST/PPC復合發泡材料及其制備方法。

背景技術

發泡復合材料是以塑料為基本組分，含有大量氣體結構的復合材料。長春應化所韓常玉博士在其博士論文中闡述了普通泡沫塑料與微孔泡沫塑料的區別，我國發泡復合材料的強度低，在品種和質量上均需大幅度地提高。而微孔發泡材料能夠改善塑料泡體的力學性能，同時減少材料密度的條件下不但不會降低基體的力學性能，而且還能提高耐沖擊強度、韌性和耐疲勞壽命，以及隔熱、隔音、吸震等功能，因此擴展了其應用范圍。近幾年來，隨著對性價比、環境污染、回收利用等因素的考慮，微發泡復合材料成為一種具有極大開發潛力的新型材料。

目前的泡沫材料主要是聚乙烯、聚苯乙烯等制成。這些材料的廢棄物難以分解，給環境帶來一定的負面影響，特別是由于體積大，對環境的污染更是不容忽視。解決“白色污染”問題成為人們普遍關注的問題。生物降解塑料既具有使用時發揮塑料本身的優良性能，用后廢棄時又不給環境帶來污染，能被各種生物(酶)迅速分解的特征。因此大力開發和推廣環境可生物降解高分子材料，才是治標和治本的方法，也符合當今高分子材料綠色化的潮流。

長春應化所韓常玉博士開展了聚乳酸、聚己內酯及其共混體系的泡沫材料，從理論上研究了樹脂的熔體粘度和泡沫材料加工之間的定量關系。劉昊博士先后開展了聚ε-己內酯(PCL)泡沫塑料、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)泡沫塑料結構與性能研究。以上兩項研究均為高發泡復合材料。

陳喬建和郭楊龍則在公開發明專利CN108192311A提出了一種可降解脂肪族聚碳酸酯發泡材料及其制備方法，在CN108264736A專利中提出了一種可生物降解PBAT發泡材料及其制備方法，陳喬建和郭楊龍在上述兩個專利中采用三步的方法制備三個熱熔體，然后將三個熱熔體進行最后的混合擠出，以期獲得如DNA序列結構的分子結構，從而實現操作時間、溫度窗口和發泡材料物性的連續穩定與可控。中山大學的孟躍中研究組在Journal ofApplied Polymer Science上報道了，以AC為發泡劑，ZnO為助發泡劑制備PPC/CaCO₃共混體系的發泡復合材料，孟躍中還在J Polym Res上報道了使用N,N'-二亞硝基五亞甲基四胺(DPT)為發泡劑，尿素為助發泡劑制備了PPC泡沫復合材料。長春應用化學研究所王獻紅課題組以ADR-4368為擴鏈劑，采用超臨界的方法制備PBAT/PPC共混體系的發泡復合材料。

然而，上述專利提供的制備發泡材料的方法均難以進行工業化發展，并且，高分子發泡材料多數來源為石油基產物，消費后對環境造成危害主要來源之一，特別是是用于包裝的泡沫材料。造成危害的主要因素是泡沫塑料質輕，體積大，使用后回收處理十分困難。丟棄在環境中，不能夠被環境消化，動物誤食會對其造成傷害甚至死亡，河渠堵塞。因此為了解決上述環境問題，我們研發了能夠生物降解的發泡復合材料以期替代目前所使用的如聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料，緩解對環境造成的污染壓力。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種可降解的PBST/PPC復合發泡材料及其制備方法，所述復合發泡材料的物理性能較優。

本發明提供了一種可降解的PBST/PPC復合發泡材料，由包括以下重量份的原料制備得到：