一种高倍发泡聚乳酸板材及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚乳酸发泡板材，所述聚乳酸发泡板材的发泡倍率为40～60倍；所述聚乳酸发泡板材的泡孔直径为100～200μm。本发明专利技术制备得到的高倍率的聚乳酸发泡板材具有特定的结构，是一种性能优异的超轻材料。而且本发明专利技术提供的聚乳酸发泡板材，仅采用通用牌号的聚乳酸为原料，即可得的高倍率的聚乳酸发泡板材。本发明专利技术提供的聚乳酸发泡板材的制备方法，采用超临界流体发泡方式，结合特定的发泡过程，工艺简单、反应时间短、易于控制、生产效率高，制得的聚乳酸发泡板材可以在

【技术实现步骤摘要】
一种高倍发泡聚乳酸板材及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚乳酸发泡板材
，涉及一种聚乳酸发泡板材及其制备方法，尤其涉及一种高倍发泡聚乳酸板材及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚乳酸树脂是一种可生物降解材料，生物质来源，可以降解为水和二氧化碳，是一种环境友好的绿色可再生材料，被广泛应用于医药、包装、消费品等领域。聚乳酸树脂以自身的可降解材料优势，深受应用市场端的青睐。目前，聚乳酸树脂的价格相对较高，不能作为通用材料来广泛使用，所以通过发泡聚乳酸来节约材料，进而达到降低成本，是目前研究的重点之一。
[0003]但是聚乳酸树脂具有较高的结晶度，聚乳酸树脂熔融后熔体强度很低，通常无法直接制成发泡材料，而且聚乳酸不耐水解，在微量水的作用下分子容易断链，由此，聚乳酸的发泡技术一直是本领域中的一个技术难题。
[0004]因此，如何找到一种适宜的方法，解决聚乳酸发泡
存在的上述问题，特别是能够得到适于应用的聚乳酸发泡板材，拓宽聚乳酸发泡材料的应用深度和宽度，已成为诸多研发型生产厂商以及一线研究人员广为关注的焦点之一。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种聚乳酸发泡板材及其制备方法，特别是一种高倍发泡聚乳酸板材，本专利技术提供的聚乳酸发泡板材，仅采用通用牌号的聚乳酸为原料，即可得的高倍率的聚乳酸发泡板材；而且工艺简单、易于控制，有利于实现工业化规模生产和应用。
[0006]本专利技术提供了一种聚乳酸发泡板材，所述聚乳酸发泡板材的发泡倍率为40～60倍；
[0007]所述聚乳酸发泡板材的泡孔直径为100～200μm。
[0008]优选的，所述聚乳酸发泡板材的厚度为10～100mm；
[0009]所述聚乳酸发泡板材的横向尺寸为100～1000mm；
[0010]所述泡孔为闭孔结构。
[0011]优选的，所述聚乳酸发泡板材的密度为20～30kg/m3；
[0012]所述聚乳酸发泡板材为高倍发泡聚乳酸板材。
[0013]本专利技术提供了一种聚乳酸发泡板材的制备方法，包括以下步骤：
[0014]1)在第一温度下，将聚乳酸树脂颗粒置于模腔内，充入超临界流体，达到平衡后，得到聚合物
‑
超临界流体均相体系；
[0015]2)维持上述步骤得到的聚合物
‑
超临界流体均相体系的压力稳定，将体系的温度降温至第二温度后，泄压发泡，得到聚乳酸发泡板材。
[0016]优选的，所述聚乳酸树脂的熔融指数为3～10g/10min；
[0017]所述聚乳酸树脂的熔体强度为1～10cN；
[0018]所述聚乳酸树脂颗粒的粒径为1～3mm。
[0019]优选的，所述聚乳酸树脂为干燥后的聚乳酸树脂；
[0020]所述聚乳酸树脂的含水率小于等于100ppm；
[0021]所述聚乳酸树脂颗粒的总体积占所述模腔体积的比例为90％～99％。
[0022]优选的，所述第一温度高于聚乳酸树脂的熔融温度；
[0023]所述第二温度低于聚乳酸树脂的熔融温度。
[0024]优选的，所述第一温度高于第二温度；
[0025]所述第一温度为165～175℃；
[0026]所述第二温度为115～125℃。
[0027]优选的，所述超临界流体包括超临界N2和/或超临界CO2；
[0028]所述超临界流体的压力为7.2～20MPa；
[0029]所述达到平衡的时间为15～30min。
[0030]优选的，所述降温的时间为20～30min；
[0031]所述泄压后的压力为常压；
[0032]所述泄压速率为10～100MPa/s。
[0033]本专利技术提供了一种聚乳酸发泡板材，所述聚乳酸发泡板材的发泡倍率为40～60倍；所述聚乳酸发泡板材的泡孔直径为100～200μm。与现有技术相比，本专利技术基于研究认为，超临界流体(SCF，supercriticalfluid，是指在临界温度以上、临界压力以上的流体)，由于粘度和扩散系数接近气体，而密度和溶剂化能力接近液体，可以利用超临界流体在聚合物中扩散速率快、溶解度高等优点，来制备聚合物发泡材料，而且超临界流体发泡技术，整个发泡过程清洁，对环境和发泡制品都不会造成污染。
[0034]本专利技术制备得到了一种高倍率的聚乳酸发泡板材具有特定的结构，发泡倍率可以达到40～60倍，发泡珠孔径在100～200μm，是一种性能优异的超轻材料。而且本专利技术提供的聚乳酸发泡板材，仅采用通用牌号的聚乳酸为原料，即可得的高倍率的聚乳酸发泡板材，有效的解决了现有技术中的聚乳酸树脂发泡材料，对聚乳酸材质要求高，特别是对熔体强度要求高的局限性，而且还只能够得到片材，难以制备板材的缺陷。
[0035]本专利技术提供的聚乳酸发泡板材及其制备方法，采用超临界流体发泡方式，结合特定的发泡过程，工艺简单、反应时间短、易于控制、生产效率高，制得的聚乳酸发泡板材可以在
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50～120℃下长期使用，而且发泡过程绿色环保，适用范围广，有利于实现工业化规模生产和应用。
[0036]实验结果表明，采用本专利技术提供的制备方法，结合熔融渗透
‑
降温发泡的生产工艺，可以实现熔指3～10g/10min、熔体强度1～10cN的通用聚乳酸树脂的发泡；整体反应时间短35～60min，生产效率高。制得的发泡板材尺寸大，长宽达到100～1000mm、厚度达到10～100mm；泡孔直径小100～200μm；发泡倍率高，达到40～60倍，是一种超轻、性能优异的可降解泡沫材料。
附图说明
[0037]图1为本专利技术实施例1制备的聚乳酸发泡板材的扫描电镜照片；
[0038]图2为本专利技术实施例2制备的聚乳酸发泡板材的扫描电镜照片。
具体实施方式
[0039]为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对专利技术权利要求的限制。
[0040]本专利技术所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
[0041]本专利技术所有原料，对其纯度没有特别限制，本专利技术优选采用分析纯或聚乳酸发泡材料制备领域常规的纯度要求。
[0042]本专利技术所有原料，其牌号和简称均属于本领域常规牌号和简称，每个牌号和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据牌号、简称以及相应的用途，能够从市售中购买得到或常规方法制备得到。
[0043]本专利技术提供了一种聚乳酸发泡板材，所述聚乳酸发泡板材的发泡倍率为40～60倍；
[0044]所述聚乳酸发泡板材的泡孔直径为100～200μm。
[0045]在本专利技术中，所述聚乳酸发泡板材为高倍发泡聚乳酸板材。所述聚乳酸发泡板材的发泡倍率为40～60倍，优选为42～58倍，更优选为45～55本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸发泡板材，其特征在于，所述聚乳酸发泡板材的发泡倍率为40～60倍；所述聚乳酸发泡板材的泡孔直径为100～200μm。2.根据权利要求1所述的聚乳酸发泡板材，其特征在于，所述聚乳酸发泡板材的厚度为10～100mm；所述聚乳酸发泡板材的横向尺寸为100～1000mm；所述泡孔为闭孔结构。3.根据权利要求1所述的聚乳酸发泡板材，其特征在于，所述聚乳酸发泡板材的密度为20～30kg/m3；所述聚乳酸发泡板材为高倍发泡聚乳酸板材。4.一种聚乳酸发泡板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在第一温度下，将聚乳酸树脂颗粒置于模腔内，充入超临界流体，达到平衡后，得到聚合物
‑
超临界流体均相体系；2)维持上述步骤得到的聚合物
‑
超临界流体均相体系的压力稳定，将体系的温度降温至第二温度后，泄压发泡，得到聚乳酸发泡板材。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸树脂的熔融指数为3～10g/1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，聂赫然，李巍，
申请(专利权)人：江苏中科聚合新材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：