一种具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料，其包含以下质量百分比的组分：90.0％‑99.895％的聚乳酸树脂、0.1％‑5.0％的扩链剂、0.005％‑5.0％的填料；本发明专利技术还公开了一种具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料的制备方法。本发明专利技术通过熔融共混的方法得到具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料，其加入扩链剂后，支化程度提高，支化点增多，结晶成核点增加，改善了共混物流变特性，提高了材料的可发性，加入填料后，填料可以作为异相成核点，增加了材料的结晶度和泡孔成核点。本发明专利技术所制备的具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料，不仅具有较大的发泡倍率，而且具有纳米级的泡孔尺寸，大大提高了聚乳酸泡沫材料的机械性能、绝热性能和导电性能。

Polylactic acid foam material with nano bubble and preparation method thereof

The invention discloses a polylactic acid foam material with a nano bubble, which comprises components of the following mass percentage: polylactic acid resin 90%, 99.895%, 0.1% chain 5% chain extender and 0.005% 5% 5% filler; and the invention also discloses a preparation method of polylactic acid foam material with nano bubble. The invention obtains the polylactic acid foam material with nano bubble through the melt blending method. After adding chain extender, the branching degree is increased, the branching point is increased, the nucleation point is increased, the rheological property of the blend is improved, and the material can be increased. After filling, the filler can be used as heterogeneous nucleation point, which increases the crystallinity and nucleation point of the material. The polylactic acid foam material with nano bubble has not only larger foaming ratio, but also nanometer bubble size, which greatly improves the mechanical properties, adiabatic and conductive properties of the polylactic acid foam material.

【技术实现步骤摘要】
一种具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料及其制备方法
本专利技术属于聚乳酸(PLA)泡沫材料
，具体涉及一种具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料及其制备方法。
技术介绍
近年来石油价格不断提高以及生态环境问题突出，石油基聚合物材料的发展越来越受到限制。而生物来源的生物基聚合物材料，由于绿色性受到社会的密切关注。其中，PLA是一种以可再生资源合成的可降解聚合物，具有优异的力学性能，生物相容性和可食品接触性，成为研究的热点。PLA在微生物、水、酸等作用下完全分解，并可以进行回收利用。经过如挤出、流延、吹膜、注塑等加工后广泛应用在各领域然而，PLA韧性差和成本高限制了广泛使用。为了解决这一问题，需要将PLA进行发泡加工。聚乳酸发泡材料是以生物基树脂PLA为基体，通过发泡过程而制得的多孔材料，发泡后的PLA有优异的韧性，大幅降低PLA昂贵的成本，对其他性能不会造成明显的影响。PLA作为发泡材料也具有独特的性能，PLA发泡后具有优异的隔热性，同时具有良好的抗冲击性能和回弹性，可以用于承载高载荷。而泡孔尺寸对聚乳酸发泡材料的性能有决定性的影响，我们通常把泡沫分为：细孔泡沫(泡孔尺寸为10-100μm，泡孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料，其特征在于，包含以下质量百分比的组分：聚乳酸树脂          90.0％‑99.895％；扩链剂              0.1％‑5.0％；填料                0.005％‑5.0％；所述填料为羟基功能化石墨烯(HG)、笼型聚倍半硅氧烷(POSS)、滑石粉、蒙脱土、高岭土、二氧化硅、碳酸钙、埃洛石、纳米纤维素中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料，其特征在于，包含以下质量百分比的组分：聚乳酸树脂90.0％-99.895％；扩链剂0.1％-5.0％；填料0.005％-5.0％；所述填料为羟基功能化石墨烯(HG)、笼型聚倍半硅氧烷(POSS)、滑石粉、蒙脱土、高岭土、二氧化硅、碳酸钙、埃洛石、纳米纤维素中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料，其特征在于：所述聚乳酸树脂为线形结构，其熔体流动速率为1-10g/10min(230℃，2.16kg)，其d-异构体含量为4.3％，密度为1.24g/cm3，玻璃化转变温度和熔融温度分别为61.41℃和150.07℃。3.根据权利要求1所述的具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料，其特征在于：所述扩链剂为环氧基扩链剂、异氰酸酯类扩链剂、酸酐类扩链剂中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料，其特征在于：所述羟基功能化石墨烯(HG)购自百灵威科技有限公司，它的纯度为98％，直径为0.5-3μm，厚度为0.55-3.74nm；所述环氧基扩链剂为ADR-4370S，购自巴斯夫(中国)有限公司，它的相对分子质量为3000g/mol，每摩尔扩链剂具有7-9个活性反应环氧基团；所述异氰酸酯类扩链剂为六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，购自山东嘉颖化工科技有限公司，它是一种脂肪族二异氰酸酯，呈现无色或者微黄色，常温下为低粘度、刺激性气味气体，纯度≥99.5％，密度为1.05g/cm3；所述酸酐类扩链剂为苯乙烯(St)-丙烯腈(AN)-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元(GMA)共聚物(SAG-008)，购自南通日之升高分子新材料科技有限公司，它的Mw为90000g/mol，Tg为105℃，GMA含量为8％；所述聚乳酸泡沫材料的泡孔尺寸达到纳米级，其发泡倍率为1-30。5.一种根据权利要求1～4任一项所述的具有纳米泡孔的聚乳酸泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：周洪福，王向东，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：北京,11