[发明专利]一种高倍发泡聚乳酸珠粒及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚乳酸发泡珠粒，所述聚乳酸发泡珠粒的发泡倍率为20～40倍；所述聚乳酸发泡珠粒的泡孔直径为80～150μm。本发明制备得到了一种高倍率的聚乳酸发泡珠粒具有特定的结构，特别是发泡珠粒从中心到边缘均具有均匀的泡孔结构，是一种性能优异的超轻材料。而且本发明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珠粒。本发明提供的聚乳酸发泡珠粒的制备方法，采用超临界流体，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，制得的发泡珠粒满足水蒸气成型工艺，可以在‑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。

技术领域

本发明属于聚乳酸发泡珠粒技术领域，涉及一种聚乳酸发泡珠粒及其制备方法，尤其涉及一种高倍发泡聚乳酸珠粒及其制备方法。

背景技术

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。特别是，包装领域大量使用的EPS泡沫，造成了“白色污染”的环境问题，将逐步淘汰。聚乳酸树脂以自身的可降解材料优势，发泡后能够节约材料，降低成本，深受应用市场端的青睐。

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。

因此，如何找到一种适宜的方法，解决聚乳酸发泡技术领域存在的上述问题，特别是能够得到适于应用的聚乳酸发泡珠粒，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。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚乳酸发泡珠粒及其制备方法，特别是一种高倍发泡聚乳酸珠粒，本发明提供的聚乳酸发泡珠粒，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珠粒；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。

本发明提供了一种聚乳酸发泡珠粒，所述聚乳酸发泡珠粒的发泡倍率为20～40倍；

所述聚乳酸发泡珠粒的泡孔直径为80～150μm。

优选的，所述聚乳酸发泡珠粒的粒径为3～10mm；

所述聚乳酸发泡珠粒具有均匀的泡孔分布；

所述泡孔为闭孔结构。

优选的，所述聚乳酸发泡珠粒的密度为30～60kg/m³；

所述聚乳酸发泡珠粒为高倍发泡聚乳酸珠粒；

所述聚乳酸发泡珠粒从中心到边缘均具有均匀的泡孔结构。

本发明提供了一种聚乳酸发泡珠粒的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚乳酸树脂经过挤出造粒和快速冷却后，得到非结晶聚乳酸颗粒；

2)在第一温度下，将上述步骤得到的非晶聚乳酸颗粒置于模腔内，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；

3)将上述步骤得到的聚合物-超临界流体均相体系泄压，得到溶胀饱和的聚乳酸颗粒；

4)将上述步骤得到的溶胀饱和的聚乳酸颗粒，在第二温度下进行加热，颗粒发泡膨胀，得到聚乳酸发泡珠粒。

优选的，所述聚乳酸树脂的熔融指数为3～10g/10min；

所述聚乳酸树脂的熔体强度为1～10cN；