[發明專利]一種生物可降解聚合物珠粒、制備方法及設備

有效

• 申請號: 202111359232.2
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN113910485B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 陳志強;夏天;常峻峰
• 申請（專利權）人: 江蘇越升科技股份有限公司
• 主分類號: B29B9/06
• 分類號: B29B9/06;C08J9/12;C08J9/14;C08J9/18;C08L67/02;C08L67/04
• 代理公司: 北京商專潤文專利代理事務所(普通合伙) 11317
• 代理人: 曹亞南

1.一種生物可降解聚合物珠粒，其利用一種設備制備而成，該設備包括擠出機和水下切粒系統；其特征在于，用于通過用至少一臺擠出機對原料進行預混反應，及反應后進行擠出操作；以及

將擠出物注入切粒系統中并控制切粒系統中工藝水的壓力和擠出物中發泡劑的飽和蒸氣壓，得到可發泡/已發泡珠粒。

2.制備根據權利要求1所述的生物可降解聚合物珠粒的方法，所述制備方法為在包括有擠出機和水下切粒系統的設備中制備的，其特征在于，所述制備方法包括：

將生物可降解聚合物、擴鏈劑母粒和成核劑母粒混合反應，制得第一混合物；

將發泡劑與所述第一混合物混合，得到第二混合物；以及

將所述第二混合物擠出、水下切粒，制得可發泡/已發泡珠粒。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，通過用串聯式擠出機系統對原料進行預混反應，所述串聯式擠出機系統包括上階雙螺桿擠出機和下階單螺桿擠出機，所述單螺桿擠出機與雙螺桿擠出機的出料端垂直或平行連接；及反應后進行擠出操作；具體為：

將生物可降解聚合物、擴鏈劑母粒和成核劑母粒喂入串聯式擠出機系統的上階雙螺桿擠出機，并在雙螺桿擠出機中完成塑化、混合、擴鏈反應，制得所述第一混合物；加入發泡劑，與所述第一混合物完成混合、擴散，得到所述第二混合物；以及

將所述第二混合物在單螺桿擠出機中進行均化、冷卻。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述單螺桿擠出機出料端與模頭之間設有三通閥，以及設置在三通閥內的中間流道、出料流道和排料流道；

所述中間流道能夠與單螺桿擠出機相通，所述出料流道與中間流道同軸設置并與所述模頭相流通；以及與中間流道垂直設置并與外界相通的排料流道。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，通過控制液壓驅動系統，能夠自由切換三通閥的中間流道與出料流道相通，實現發泡體系生產狀態的設置；或切換三通閥與排料流道相通，實現發泡體系排料狀態的設置；能夠保證擠出機在不停機的情況下，實現發泡體系排料和正常生產兩種狀態的切換，進而便于將水下切粒機安裝到模頭上。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：

將三通閥切換至排料狀態，將生物可降解聚合物、擴鏈劑母粒和成核劑經過建立穩定的擴鏈反應狀態，制得所述第一混合物后，再加入發泡劑，制得所述第二混合物；待從排料狀態得到穩定的第二混合物后，將三通閥切換至生產狀態；

將所述第二混合物從模頭中擠出；

通過水下切粒機的旋轉切割刀頭在水腔內將模頭擠出的條狀聚合物切割成粒狀，制得可發泡/已發泡珠粒；

其中：三通閥從排位狀態切換到生產狀態后，控制其機頭壓力的變化ΔP小于3-5MPa，優選為小于1-3MPa，更優選為小于1MPa。

7.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，在水下切粒法制備生物可降解聚合物珠粒的過程中，當切粒系統中工藝水壓力高于發泡劑的飽和蒸氣壓時，擠出物在離開模頭、進入水腔內后，發泡劑在聚合物固化過程中仍保留在聚合物基體內，得到可發泡珠粒；當切粒系統中工藝水壓力較低或者為常壓時，擠出物在離開模頭、進入水腔內后，溶解在聚合物基體內的發泡劑即可開始成核、發泡，得到已發泡珠粒；

其中：擠出機出口壓力調整至10-20MPa，優選為12-18MPa，更優選為15-18MPa；水下切粒系統的水壓調節至0.2-1.0MPa，優選為0.2-0.6MPa，更優選為0.2-0.4MPa；工藝水的溫度調節至10-90℃，優選為30-80℃，更優選為30-50℃。

8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，還包括排料管，所述排料管設于排料流道的外側，排料管遠離三通閥的一端伸出閥體；以及伸出閥體外的排料管外表面設有加熱裝置，并在所述加熱裝置的外表面設置隔熱裝置；

其中：閥體外排料流道的直徑D為0.5-5mm，優選為1-3mm，更優選為2-3mm；排料流道的長徑比L/D為5-50，優選為10-35，更優選為20-30。