一种生物降解发泡片材制造技术

一种生物降解发泡片材，包括如下重量份数的物质：左旋聚乳酸79‑95.7份、右旋聚乳酸2‑10份、成核剂1‑5份、稳定剂0.3‑1份、交联剂0.5‑3份、增塑剂0.5‑2份。本发明专利技术采用双级挤出系统，一级双螺杆挤出改性，二级单螺杆挤出发泡，实现一步法发泡，大大降低了生产成本。另外，本发明专利技术制备的聚乳酸发泡片材泡孔结构稳定、直径和厚度均匀，具有优异的耐热性和拉伸强度高，在配方中加入滑石粉或者二氧化硅能够降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种生物降解发泡片材
本专利技术属降解发泡材料领域，具体地说是一种生物降解发泡片材。
技术介绍
发泡塑料制品，以其质轻、减震、隔热、绝缘、价廉，日益成为人们生产生活中重要的基本材料，主要用于电子电器、工业配件、消费器械、减震包装等行业。传统的发泡塑料种类很多，如聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(EPS)和聚烯炷等。然而，这些发泡塑料在使用后无法降解，而且发泡塑料制品用后即弃、数量多、体积大、不利于回收，导致其废弃物在自然环境中长期存在，造成了严重的“白色污染”。聚乳酸(PLA)是一种以可再生的植物资源为原料经化学合成制备的高分子材料，具有优良的生物相容性和降解性，被广泛应用于制备各种薄膜、纤维、发泡等产品。其中，PLA发泡产品可以应用于缓冲包装、一次性餐盒、方便面盒子、托盘、汉堡盒、咖啡杯等，是替代PS发泡产品及纸浆产品的理想材料。尽管聚乳酸具有较高的力学强度和弯曲模量，但是其结晶速率慢、耐热性差、熔体强度低，在发泡过程中，无法维持泡孔形态，容易出现泡孔塌陷合并，并且由于其加工的不稳定性(如热降解、氧化、水解等)，容易造成分子链断裂，使其熔体强度进一步降低，不利于聚乳酸发泡成型。另外，聚乳酸成本过高也是限制其应用的主要原因。
技术实现思路
本专利技术提供一种生物降解发泡片材，用以解决现有技术中的缺陷。本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种生物降解发泡片材，包括如下重量份数的物质：左旋聚乳酸79-95.7份、右旋聚乳酸2-10份、成核剂1-5份、稳定剂0.3-1份、交联剂0.5-3份、增塑剂0.5-2份。如上所述的一种生物降解发泡片材，所述的左旋聚乳酸的熔点为160-170℃，熔融指数为3-5g/10min(190℃，2.16)。如上所述的一种生物降解发泡片材，所述的右旋聚乳酸的熔点为170-180℃，熔融指数为6-8g/10min(190℃，2.16)。如上所述的一种生物降解发泡片材，所述的成核剂为滑石粉、二氧化硅、蒙旦蜡三者混合而成。如上所述的一种生物降解发泡片材，所述的滑石粉与蒙旦蜡按照1:2-8:1的重量比添加。如上所述的一种生物降解发泡片材，所述的二氧化硅与蒙旦蜡按照1:2-8:1的重量比添加。如上所述的一种生物降解发泡片材，所述的稳定剂为受阻胺类抗氧剂和酚类抗氧剂二者以任意比例混合的混合物。如上所述的一种生物降解发泡片材，所述的交联剂包括双叔丁基过氧异丙基苯和三烯丙基三聚氰酸酯。如上所述的一种生物降解发泡片材，所述的双叔丁基过氧异丙基苯和三烯丙基三聚氰酸酯的按照1:4-4:1的重量比添加。如上所述的一种生物降解发泡片材，所述的增塑剂为柠檬酸三丁酯、山梨醇酯、环氧大豆油、乙酰柠檬酸三丁酯其中的任意一种。如上所述的一种生物降解发泡片材，其制备方法包括如下步骤：步骤一：准确称量左旋聚乳酸、右旋聚乳酸、成核剂、稳定剂、交联剂、增塑剂；步骤二：步骤一中的各物质混合均匀加入长径比为52:1的双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的各区段温度保持在180-200℃，持续加入发泡剂混合搅拌1-5min，挤出得混合材料熔体；步骤三：将步骤二混合后的混合材料熔体再次送入长径比为34:1的单螺杆挤出机中，单螺杆挤出机的各区段温度保持在140-165℃，继续混炼1-5min，加压至3-5MPa，降温至140-165℃，经过片材模具挤出，冷却成型，剖开，展平，冷却牵引，收卷得产品。如上所述的一种生物降解发泡片材，所述的步骤二中发泡剂为二氧化碳和氟氯昂的混合物。如上所述的一种生物降解发泡片材，所述的二氧化碳和氟氯昂按照1:2-2:1的比例混合。如上所述的一种生物降解发泡片材，所述的发泡剂的添加量为6-12L/h。如上所述的一种生物降解发泡片材，所述的步骤二中双螺杆挤出机有十三个区间，所述的发泡剂在在第八区间加入。本专利技术的优点是：本专利技术采用双级挤出系统，一级双螺杆挤出改性，二级单螺杆挤出发泡，实现一步法发泡，大大降低了生产成本。另外，本专利技术制备的聚乳酸发泡片材泡孔结构稳定、直径和厚度均匀，具有优异的耐热性和拉伸强度高，在配方中加入滑石粉或者二氧化硅能够降低成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的生产工艺流程图；图2是本专利技术挤出发泡片材的过程示意图；图3是本专利技术制备的发泡片材样品示意图；图4是本专利技术实施例1的产品拉伸测试报告之一；图5是本专利技术实施例1的产品拉伸测试报告之二；图6是以本专利技术制备出的发泡片材为原料吸塑成型制备的托盘样品。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：(1)一级挤出称取91.7kg左旋聚乳酸、5kg右旋聚乳酸、2kgTalc和NaV-101的混合物(质量比7：1)、0.8kg稳定剂、1.2kgBIBP和TAIC的混合物(质量比3：1)、0.5kg环氧大豆油混合均匀后注入一级挤出机的失重称中，设定一级挤出机各区段温度180-200℃，发泡剂(二氧化碳和氟氯昂的混合物，质量比1：1)注入量为6L/h，待原料和发泡剂以液相均匀混合后，得到混合熔体。二级挤出将步骤(1)中得到的混合熔体注入到二级挤出机设定二级挤出机各区段温度140-165℃，让混合熔体进行进一步的融熔、混炼、加压及冷却，使熔体达到的片材生产的理想状态。(3)挤出发泡将步骤(2)中得到的混合熔体经片材模具挤出发泡片材。(4)冷却成型将步骤(3)中的得到的片材经冷却成型装置冷却成型，剖开、展平，再通过牵引机进行冷却牵引，再通过收卷机定型卷绕最终得到PLA发泡片材。实施例2：(1)一级挤出称取84.4kg左旋聚乳酸、8kg右旋聚乳酸、4kg(SiO2和NaV-101的混合物(质量比5：1)、0.6kg稳定剂、2.0kgBIBP和TAIC的混合物(质量比4：1)、1kg增塑剂柠檬酸三丁酯混合均匀后注入一级挤出机的失重称中，设定一级挤出机各区段温度180-200℃，发泡剂(二氧化碳和氟氯昂的混合物，质量比1：2)注入量为7.5L/h，待原料和发泡剂以液相均匀混合后，得到混合熔体。其他步骤同实施例1。对比例1：(1)一级挤出称取98.3kg左旋聚乳酸、0.2kgNaV-101、0.3kg稳定剂、1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物降解发泡片材，其特征在于：包括如下重量份数的物质：左旋聚乳酸79-95.7份、右旋聚乳酸2-10份、成核剂1-5份、稳定剂0.3-1份、交联剂0.5-3份、增塑剂0.5-2份。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物降解发泡片材，其特征在于：包括如下重量份数的物质：左旋聚乳酸79-95.7份、右旋聚乳酸2-10份、成核剂1-5份、稳定剂0.3-1份、交联剂0.5-3份、增塑剂0.5-2份。


2.根据权利要求1所述的一种生物降解发泡片材，其特征在于：
所述的左旋聚乳酸的熔点为160-170℃，熔融指数为3-5g/10min(190℃，2.16)；
所述的右旋聚乳酸的熔点为170-180℃，熔融指数为6-8g/10min(190℃，2.16)。


3.根据权利要求1所述的一种生物降解发泡片材，其特征在于：
所述的成核剂为滑石粉、二氧化硅、蒙旦蜡三者混合而成；
所述的滑石粉与蒙旦蜡按照1:2-8:1的重量比添加；
所述的二氧化硅与蒙旦蜡按照1:2-8:1的重量比添加。


4.根据权利要求1所述的一种生物降解发泡片材，其特征在于：所述的稳定剂为受阻胺类抗氧剂和酚类抗氧剂二者以任意比例混合的混合物。


5.根据权利要求1所述的一种生物降解发泡片材，其特征在于：
所述的交联剂包括双叔丁基过氧异丙基苯和三烯丙基三聚氰酸酯；
所述的双叔丁基过氧异丙基苯和三烯丙基三聚氰酸酯的按照1:4-4:1的重量比添加。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝艳平，田洪池，陈军，刘杨，王凡，
申请(专利权)人：山东道恩高分子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37