[发明专利]超临界二氧化碳釜压法制备聚乳酸发泡材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超临界二氧化碳釜压法制各聚乳酸发泡材料的方法，属于聚合物发泡材料领域。

背景技术

石油基聚合物材料的开发为人类生活带来了便利，同时也伴随着石油资源的日益匮乏、资源价格的波动、后处理过程中的环境污染严重等多种问题，开发具有环境降解能力的生物基发泡材料，既能减轻人类对石油资源的过分医疗，又能缓解是有机塑料给生态环境带来的压力，制备生物基聚合材料发泡已经引起了国内外学术界和工业界的广泛兴趣。在这些生物聚合材料中，聚乳酸以其良好的机械强度、生物降解性能而备受关注，其开发有助于拜托传统高分子工业对石油化工的高度依赖，具有可观的应用前景。而聚乳酸发泡材料则具有原料来源极其丰富、良好的热稳定性。

可将发泡聚乳酸应用于建筑及环保要求较高的场所短期使用的设施或装置。同时也可用于汽车零部件及电脑零部件，欧洲汽车制造商也已经开始对汽车内饰的可降解发泡聚乳酸进行研究，并将该类材料作为早期应用的重要领域之一。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是公开一种超临界二氧化碳釜压法制备聚乳酸发泡材料的方法，以克服现有技术存在的缺陷，满足有关领域发展的需要。其特点是在发泡过程中聚乳酸树脂粒子始终保持颗粒状态，无粒子熔融粘着现象，发泡倍率可控，发泡工序简单。

本发明的方法包括如下步骤：

在常温下，将高熔体强度聚乳酸树脂颗粒置于高压反应釜中，向高压反应釜中加入其总体积的六分之一的分散剂，再添加1%质量份的表面活性剂；之后将高压反应釜密闭，通入低压二氧化碳将釜中空气置换完全，然后通入高压二氧化碳并使釜内压力达到10MPa~15MPa，将高压反应釜加热至120℃~160℃，同时，开启搅拌浆，并在压力为15MPa~25MPa的条件下保持50min~150min，并进行卸压之前预降温，然后以10MPa/S~40MPa/S的速度卸压至常压，最后得到发泡过程中无熔融粘着、泡孔均匀细膩的聚乳酸发泡颗粒，分析测试得到的聚乳酸发泡颗粒的密度为0.056~0.116g/cm³。

具体实施方式：

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要再指出的是本实施例只用于对本说明进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1：

在常温下，将一定量的高熔体强度聚乳酸树脂颗粒置于高压反应釜中，再向高压反应釜中加入其总体积的六分之一的45%乙醇水溶液作为分散体系，另外，还要加入1%质量份的自制的十六烷基磷系表面活性剂来提高聚乳酸的发泡倍率和产品质量；将高压反应釜密闭，再通入低压二氧化碳将釜中空气置换完全，然后通入高压二氧化碳并使釜内压力达到11MPa将高压反应釜加热至150℃，同时，开启搅拌浆，并在压力为19MPa的条件下保持80min，然后以40MPa/S的速度卸压至常压，并在卸压的同时将高压反应釜内温度迅速降温15℃，最后得到发泡过程中无熔融粘着、泡孔均匀细腻的聚乳酸发泡颗粒，分析测试得到的聚乳酸发泡颗粒的密度为0.07g/cm³。

实施例2：

在常温下，将一定量的高熔体强度聚乳酸树脂颗粒置于高压反应釜中，再向高压反应釜中加入其总体积的六分之一的45%乙醇水溶液作为分散体系，另外，还要加入1%质量份的十二烷基本磺酸的表面活性剂来提高聚乳酸的发泡倍率和产品质量；将高压反应釜密闭，再通入低压二氧化碳将釜中空气置换完全，然后通入高压二氧化碳并使釜内压力达到11MPa将高压反应釜加热至150℃，同时，开启搅拌浆，并在压力为19MPa的条件下保持80min，然后以40MPa/S的速度卸压至常压，并在卸压的同时将高压反应釜内温度迅速降温15℃，最后得到发泡过程中无熔融粘着、泡孔均匀细月贰的聚乳酸发泡颗粒，分析测试得到的聚乳酸发泡颗粒的密度为0.084g/cm³。

实施例3：