[發明專利]高熔點PBAT泡沫制備方法及應用

在審

• 申請號: 202111369662.2
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN113956628A
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 繆永建;冷先勇;冷秉冬;徐勝軍;冷先強
• 申請（專利權）人: 廣東舜天新材料有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08K5/103;C08K3/26;C08J9/12
• 代理公司: 中山市興華粵專利代理有限公司 44345
• 代理人: 吳劍鋒

本發明公開了高熔點PBAT泡沫制備方法及應用，包括以下步驟：將PBAT材料和NPCC分別放置在50℃?60℃和90℃?100℃的烘箱中干燥6?8小時,以移除原料表面多余的水分，將PBAT和NPCC按照一定的比例在密煉機中進行混合，得到PBAT和NPCC的復合材料，放入到高壓反應釜中進行間歇式發泡，在發泡的過程中使用超臨界CO₂為物理發泡氣體，在120℃?150℃的溫度下注入20MPa的超臨界CO₂并維持4?5小時，等待發泡劑氣體充分擴散和溶解在PBAT和NPCC的復合材料中后，快速釋放壓力至大氣壓，使溶解在PBAT基體中的CO₂由超臨界狀態變為氣態并發泡。該高熔點PBAT泡沫制備方法及應用，制出的PBAT泡沫具備物理性能和力學性能好，且保留了PBAT泡沫的可降解性。

技術領域

本發明涉及發泡材料技術領域，具體為高熔點PBAT泡沫制備方法及應用。

背景技術

隨著國內各省市禁塑限塑令政策的推進，可降解高分子材料在市場中發揮著越來越重要的作用，為了緩解白色污染，PBAT泡沫作為一種與低密度聚乙烯（LDPE）泡沫類似的材料，其研發與應用對我國的可持續發展具有重要意義。

近年來高分子發泡成型方法和新型綠色可降解材料合成技術的發展迅速在高分子發泡材料的生產和生活中發揮著重要作用并表現出新的趨勢即利用綠色可降解高分子作為基體制備發泡材料。新型可降解高分子發泡材料的應用更加廣泛，不僅能夠替代傳統高分子發泡材料產品同時還可以在生物醫療器件領域中開拓新的應用。例如聚乳酸泡沫由于優異的力學性能、無毒、良好的化學相容性和可生物降解性能,被用于術后藥物載體、消毒殺菌海綿、組織支架等是醫療器件領域中使用最多的生物基發泡材料，然而,可降解類飽和脂肪聚酯一般表現出力學性能和熱性能較差的缺點。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了高熔點PBAT泡沫制備方法及應用，具備物理性能和力學性能好，且保留了PBAT泡沫的可降解性等優點。

（二）技術方案

為實現上述PBAT泡沫的物理和力學性能較差的目的，本發明提供如下技術方案：

高熔點PBAT泡沫制備方法，包括以下步驟：

S1：將硬脂酸甘油酯和PBAT置于三氯甲烷中溶解，在18～25℃下揮發去除三氯甲烷，制備得到改性PBAT材料；

S2：將步驟1制備得到的PBAT材料和NPCC分別放置在50℃-60℃和90℃-100℃的烘箱中干燥6-8小時,以移除原料表面多余的水分，然后將PBAT和NPCC按照一定的比例在密煉機中進行混合，得到PBAT和NPCC的復合材料；

S3：將步驟2中得到PBAT和NPCC的復合材料放入到高壓反應釜中進行間歇式發泡，在發泡的過程中使用超臨界CO₂為物理發泡氣體，在120℃-150℃的溫度下注入20MPa的超臨界CO₂并維持4-5小時；

S4：等待發泡劑氣體充分擴散和溶解在PBAT和NPCC的復合材料中后，快速釋放壓力至大氣壓，使溶解在PBAT基體中的CO₂由超臨界狀態變為氣態并發泡；

S5：將發泡后的PBAT基體靜置數天后，等待其熟化，從中隨機抽取試樣，進行測試，測試合格的PBAT基體才可使用。

優選的，所述密煉機的溫度為190℃，密煉的時間為10min，密煉的轉速為60r/min。

優選的，所述NPCC具體為NPCC-201,粒子密度為2.5-2.6g/cm³,平均粒徑和表面積分別為15-40nm和40m²/g。

優選的，所述PBAT和NPCC的復合材料包括以下重量份數配比的原料：PBAT96%-99%，NPCC1%-4%。