[发明专利]一种生物可降解聚合物珠粒、制备方法及设备

权利要求书

1.一种生物可降解聚合物珠粒，其利用一种设备制备而成，该设备包括挤出机和水下切粒系统；其特征在于，用于通过用至少一台挤出机对原料进行预混反应，及反应后进行挤出操作；以及

将挤出物注入切粒系统中并控制切粒系统中工艺水的压力和挤出物中发泡剂的饱和蒸气压，得到可发泡/已发泡珠粒。

2.制备根据权利要求1所述的生物可降解聚合物珠粒的方法，所述制备方法为在包括有挤出机和水下切粒系统的设备中制备的，其特征在于，所述制备方法包括：

将生物可降解聚合物、扩链剂母粒和成核剂母粒混合反应，制得第一混合物；

将发泡剂与所述第一混合物混合，得到第二混合物；以及

将所述第二混合物挤出、水下切粒，制得可发泡/已发泡珠粒。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，通过用串联式挤出机系统对原料进行预混反应，所述串联式挤出机系统包括上阶双螺杆挤出机和下阶单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机与双螺杆挤出机的出料端垂直或平行连接；及反应后进行挤出操作；具体为：

将生物可降解聚合物、扩链剂母粒和成核剂母粒喂入串联式挤出机系统的上阶双螺杆挤出机，并在双螺杆挤出机中完成塑化、混合、扩链反应，制得所述第一混合物；加入发泡剂，与所述第一混合物完成混合、扩散，得到所述第二混合物；以及

将所述第二混合物在单螺杆挤出机中进行均化、冷却。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述单螺杆挤出机出料端与模头之间设有三通阀，以及设置在三通阀内的中间流道、出料流道和排料流道；

所述中间流道能够与单螺杆挤出机相通，所述出料流道与中间流道同轴设置并与所述模头相流通；以及与中间流道垂直设置并与外界相通的排料流道。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，通过控制液压驱动系统，能够自由切换三通阀的中间流道与出料流道相通，实现发泡体系生产状态的设置；或切换三通阀与排料流道相通，实现发泡体系排料状态的设置；能够保证挤出机在不停机的情况下，实现发泡体系排料和正常生产两种状态的切换，进而便于将水下切粒机安装到模头上。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：

将三通阀切换至排料状态，将生物可降解聚合物、扩链剂母粒和成核剂经过建立稳定的扩链反应状态，制得所述第一混合物后，再加入发泡剂，制得所述第二混合物；待从排料状态得到稳定的第二混合物后，将三通阀切换至生产状态；

将所述第二混合物从模头中挤出；

通过水下切粒机的旋转切割刀头在水腔内将模头挤出的条状聚合物切割成粒状，制得可发泡/已发泡珠粒；

其中：三通阀从排位状态切换到生产状态后，控制其机头压力的变化ΔP小于3-5MPa，优选为小于1-3MPa，更优选为小于1MPa。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在水下切粒法制备生物可降解聚合物珠粒的过程中，当切粒系统中工艺水压力高于发泡剂的饱和蒸气压时，挤出物在离开模头、进入水腔内后，发泡剂在聚合物固化过程中仍保留在聚合物基体内，得到可发泡珠粒；当切粒系统中工艺水压力较低或者为常压时，挤出物在离开模头、进入水腔内后，溶解在聚合物基体内的发泡剂即可开始成核、发泡，得到已发泡珠粒；

其中：挤出机出口压力调整至10-20MPa，优选为12-18MPa，更优选为15-18MPa；水下切粒系统的水压调节至0.2-1.0MPa，优选为0.2-0.6MPa，更优选为0.2-0.4MPa；工艺水的温度调节至10-90℃，优选为30-80℃，更优选为30-50℃。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，还包括排料管，所述排料管设于排料流道的外侧，排料管远离三通阀的一端伸出阀体；以及伸出阀体外的排料管外表面设有加热装置，并在所述加热装置的外表面设置隔热装置；

其中：阀体外排料流道的直径D为0.5-5mm，优选为1-3mm，更优选为2-3mm；排料流道的长径比L/D为5-50，优选为10-35，更优选为20-30。