一种可降解聚酯发泡材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种可降解聚酯发泡材料的制备方法，方法包括以下步骤：S1、取50～100重量份可降解聚酯、1～10重量份扩链剂、0.01～5重量份促进剂、0.1～3重量份抗氧剂、0.1～5重量份成核剂加入到双螺杆挤出机中，熔融混合形成均匀的热熔体一；S2、向步骤S1得到的热熔体一中加入1～10重量份发泡剂，混合均质得到混合熔体二；S3、将步骤S2得到的混合熔体二加入管道式反应器中进行反应；S4、将步骤S3的反应的产物通过模具输出牵引并发泡成型；S5、将步骤S4得到的样品通过切削，打磨，进行热帖制备得到所需的样品尺寸；本发明专利技术提供了一种可以连续式生产生物可降解泡沫材料的方法。料的方法。料的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解聚酯发泡材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种可降解聚酯发泡材料的制备方法。

技术介绍

[0002]目前市面上大部分发泡材料都是石油基产品，如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯等，此类产品虽然具有密度低、强度高、价格便宜等优势；但是他们大都难以降解或不能降解，难以回收，是破坏环境的主要污染源，不符合世界各国可持续发展战略要求。
[0003]随着时代的发展，对发泡塑料产品的需求量不降反升，表现在一次性发泡塑料餐具、运输物流行业以及家装建材等方面的包装及防护，传统的泡沫材料难以满足时代发展的需要，开发一种新型的可降解的发泡材料来替代当前不可降解的泡沫塑料是解决日益严重的“白色污染”的根本途径。
[0004]在国内连续式生产生物可降解泡沫材料鲜有报道。
[0005]中国专利101613468A公布了一种PBAT发泡粒子的制备方法，是采用高压容器中充入高压气体，再快速泄压的方法制备发泡粒子，但是该方法是间隙生产，生产效率低；且得到的是发泡粒子，应用面狭窄。
[0006]中国专利CN201911378778.5公开了一种高韧性非结晶共聚酯阻燃泡沫，采用连续式发泡。但是基材为PETG或PCTG，这些材料是不可生物降解的。
[0007]中国专利CN201610490345.9公开了一种改性PGA或PLGA的全生物降解发泡材料及其制备方法，采用了过氧化物作为扩链剂，反应产生C-C交联键，形成网状大分子结构，这种结构分布不均匀，导致最终产品泡孔不均匀，同时也导致材料不容易进行生物降解。
[0008]中国专利CN201110181268.6公开了一种PLA发泡片材的生产方法，采用了甘油作为扩链剂，该种扩链剂无法提高熔体强度，发泡产品的泡孔不均匀，质量不好。
[0009]综上所述，现有技术还缺少一种可以连续式生产生物可降解泡沫材料的方法。

技术实现思路

[0010]针对上述存在的问题，本专利技术公开了一种可以连续式生产生物可降解泡沫材料的方法。该方法包括以下步骤：
[0011]S1、取50～100重量份可降解聚酯，1～10重量份扩链剂、0.01～5重量份促进剂、0.1～3重量份抗氧剂、0.1～5重量份成核剂加入到双螺杆挤出机中，熔融混合形成均匀的热熔体一；
[0012]S2、向步骤S1得到的热熔体一中加入1～10重量份发泡剂，混合均质得到混合熔体二；
[0013]S3、将步骤S2得到的混合熔体二加入管道式反应器中进行反应；
[0014]S4、将步骤S3的反应的产物通过模具输出牵引并发泡成型；
[0015]S5、将步骤S4得到的样品通过切削，打磨，进行热帖制备得到所需的样品尺寸。
[0016]优选的，所述扩链剂包括含膦阻燃齐聚物或大分子、2-2-羧乙基次膦酸(CEPPA)、磷杂菲(如DOPO)、酸酐(如PMDA)、恶唑啉化合物(如BOZ)、异氰酸酯(如MDI、HDI、TDI等)或其聚合物、环氧化合物、尼龙、环氮丙烷及其衍生物、苯并噁嗪及其衍生物的一种或几种；进一步优选的，所述扩链剂为异氰酸酯(如MDI、HDI、TDI等)或其聚合物、环氧化合物、环氮丙烷及其衍生物、苯并噁嗪及其衍生物这些材料时，其官能度为二或以上。更进一步优选的，上述为二官能度。
[0017]优选的，所述含膦阻燃齐聚物或大分子为如下式I所示的聚膦酸酯及其衍生物、或者为如下式II所示的聚膦酸酯或膦酸酯-碳酸酯共聚物；
[0018][0019]其中，R1、R2包括：
[0020][0021]R3包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基或仲丁基；
[0022]R4包括
[0023]R5包括R5包括
[0024][0025]其中，R1、R2、R3与上述式I中R1、R2、R3相同。
[0026]优选的，所述可降解聚酯包括聚乳酸(PLA)、聚丁酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)的一种或几种。
[0027]优选的，所述促进剂包括金属皂化物促进剂；比如上海壮景化工的TR030H，加入该促进剂后能够极大程度的提高反应速度。
[0028]优选的，所述抗氧剂包括受阻酚类、亚膦酸酯类、高分子胺、硫代硫酸酯、环氧或其组合；进一步优选的，所述受阻酚抗氧剂选自下组2，8-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰
基)己二胺、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、或其组合；更进一步优选的，所述亚磷酸酯类抗氧剂选自下组三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、3,9-二(2,4-二枯基苯氧基)-2,4,8,10-四氧杂-3,9-二磷杂螺[5.5]十一烷、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、或其组合；更进一步优选的，抗氧剂为三(2.4-二叔丁基苯基)。
[0029]优选的，所述成核剂包括易于分散的纳米粉体材料；进一步优选的，所述易于分散的纳米粉体材料选自但不限于BF成核剂系列、碳纳米管、纳米钛白粉、滑石粉、改性碳酸钙、石墨烯、炭黑、硅灰石粉、蒙脱土、高岭土或四氟乙烯粉剂中的至少一种；更进一步优先的，选自BF成核剂系列。所述BF成核剂系列为上海壮景化工的BF成核剂系列，包括但不限于BF-20、BF-NC、BF-sil。
[0030]优选的，所述的发泡剂选自物理发泡剂、化学发泡剂或其组合；所述物理发泡剂选自氯氟烃类(如CFCS)、氢氟烃类(如HCFC-141b、HCFC-22、HFC-245fa、HFC-365mfc、HFC-134a、HFC-152a)、其它含氟气体或液体、水、烷烃类(如环戊烷、正戊烷、异戊烷、正丁烷)、超临界CO2、N2的一种或其组合，优选的包括氟金(上海)新材料有限公司公司生产的Affluorin 1600和Affluorin 2800；所述化学发泡剂选自无机发泡剂(如碳酸氢钠、碳酸铵、亚硫酸铵等)、有机发泡剂(如DAB二偶氮氨基苯、发泡剂AC及其改性物、发泡剂H、ABIN、OBSH、发泡剂ADC及其改性物)的一种或其组合，优先的，采用这些材料的细粉。
[0031]优选的，双螺杆挤出机的操作温度为120℃～300℃；单螺杆反应器的操作温度为130～300℃。
[0032]优选的，可降解聚酯泡沫的成型工艺为超临界或其它物理发泡剂挤出发泡、模压发泡、注塑发泡中的一种，其中，优选超临界或其他物理发泡剂挤出发泡成型工艺。
[0033]本专利技术还提供了一种采用本专利技术提供的可降解聚酯发泡材料的制备方法制备的可降解聚酯发泡材料。
[0034]与现有技术相比，上述专利技术具有如下优点或者有益效果：
[0035]1.本专利技术采用的聚酯材料为可降解的，为绿色环保材料。
[0036]2.本专利技术所使用的扩链剂通过酯交换方法或者开环扩链本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解聚酯发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取50～100重量份可降解聚酯、1～10重量份扩链剂、0.01～5重量份促进剂、0.1～3重量份抗氧剂、0.1～5重量份成核剂加入到双螺杆挤出机中，熔融混合形成均匀的热熔体一；S2、向步骤S1得到的热熔体一中加入1～10重量份发泡剂，混合均质得到混合熔体二；S3、将步骤S2得到的混合熔体二加入管道式反应器中进行反应；S4、将步骤S3反应的产物通过模具输出牵引并发泡成型；S5、将步骤S4得到的样品通过切削，打磨，进行热帖制备得到所需的样品尺寸。2.如权利要求1所述的可降解聚酯发泡材料的制备方法，其特征在于，所述扩链剂包括含膦阻燃齐聚物或大分子、2,2-羧乙基次膦酸、磷杂菲、恶唑啉化合物、异氰酸酯或其聚合物、环氧化合物、尼龙、环氮丙烷及其衍生物、苯并噁嗪及其衍生物、酸酐中的一种或几种。3.如权利要求2所述的可降解聚酯发泡材料的制备方法，其特征在于，所述含膦阻燃齐聚物或大分子包括如下式I所示的聚膦酸酯及其衍生物、或者如下式II所示的聚膦酸酯或膦酸酯-碳酸酯共聚物；其中，R1、R2包括：R3包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基或仲丁基；R4包括R5包括R5包括
其中，R1、R2、R3与上述式I中R1、R2、R3相同。4.如权利要求1所述的可降解聚酯发泡材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿强，郭静蓉，景浩，
申请(专利权)人：今创景新材料科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：