[发明专利]一种面向包装领域的生物降解复合珠粒发泡材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种面向包装领域的生物降解复合珠粒发泡材料及其制备方法，将含聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯与低结晶性聚乳酸的物料制备得到的共混粒子置于高压模具中，以发泡气体为发泡剂，进行模压发泡。本发明使用低结晶性PLA和PBAT复合的方法，不加入成核剂即可产生良好的发泡效果。

技术领域

本发明涉及生物可降解聚合物材料领域，具体涉及一种面向包装领域的生物降解复合珠粒发泡材料及其制备方法。

背景技术

聚合物发泡材料是一种以高聚物为基体的聚合物/气体复合材料，具有降低成本、质轻、抗冲击强度高、隔热和隔音性好等优点，从而被广泛应用在包装、建筑、电器等领域中。而聚合物产品大多来源于化石燃料，在环境中成为不可降解的废物。大量泡沫塑料废物的填埋量已经成为一个严重的全球问题。因此，全球正在努力利用可再生资源创造绿色聚合物，同时，当今社会对环境保护的也日益重视。

生物可降解发泡材料如聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)及其多种复合材料，有较好的热稳定性、力学性能，能够广泛用在包装材料、一次性日用品、隔热材料等领域，是解决塑料“白色污染”的重要途径。

目前，物理发泡科研大致分为挤出发泡、注塑发泡、珠粒发泡、模压发泡等。其中，挤出发泡效率较高，但成型性差，只能做成简单的片材等；注塑发泡泡沫密度高，属于低发泡工艺；常规釜压珠粒发泡中水作为介质对可降解类材料，高温下会促使生物可降解材料的降解，对发泡材料性能产生不利影响。

超临界发泡技术是最新最安全的绿色环保技术，是工信部优先发展的产业关键共性技术。专利CN102229707A提供了PBAT模压发泡材料组成及制备方法，但是仅用PBAT发泡，成型后板材很软，不适合作用于包装材料；专利CN112940468 A提供了一种聚乳酸基发泡粒子及其制备方法，但是其发泡材料及工艺方法中需加入成核剂，才可达到较好的发泡效果，成核剂会对环境产生不利影响，且一些纳米级成核剂价格昂贵；专利CN111320845A提供了石墨烯增强增韧PBAT/PLA复合材料发泡的方法，但是石墨烯的添加步骤繁杂且昂贵，且采用釜压发泡的方式，该方式使PLA、PBAT等聚酯型生物降解材料在高温水热的情况下，极易发生水解解聚的情况，对最终制品性能造成不利影响；专利CN101613486A采用模压发泡，用N₂做发泡剂制备PBAT泡沫的方法，但是发泡倍率很低；专利CN108003584A采用化学发泡的方法，发泡倍率低，且残留的AC类发泡剂含有毒性。因此，本发明提供了一种面向包装领域的生物降解复合珠粒发泡材料及其制备方法。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种面向包装领域的生物降解复合珠粒发泡材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种面向包装领域的生物降解复合珠粒发泡材料的制备方法，将含聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)与低结晶性聚乳酸(PLA)的物料制备得到的共混粒子置于高压模具中，以发泡气体为发泡剂，进行模压发泡。

其中，所述PBAT包括但不限于金晖兆隆高新科技有限公司生产的牌号为的产品，蓝山屯河科技股份有限公司生产的牌号为801T的产品；优选地，所述PBAT为

其中，所述低结晶性聚乳酸为光学纯度小于95L型异构体的聚乳酸；其在实际成型加工过程中几乎不结晶，结晶速率非常慢，结晶度极低，呈现出高粘度无定型透明状。

其中，所述低结晶性PLA包括但不限于泰国道达尔科碧恩公司的牌号为LX175的产品，美国Natureworks公司的牌号为2003D的产品，安徽丰原福泰来聚乳酸有限公司的牌号为FY204、FY404、FY604、FY804的产品；优选地，所述低结晶性PLA为LX175。