[发明专利]高熔点PBAT泡沫制备方法及应用

说明书

本发明公开了高熔点PBAT泡沫制备方法及应用，包括以下步骤：将PBAT材料和NPCC分别放置在50℃‑60℃和90℃‑100℃的烘箱中干燥6‑8小时,以移除原料表面多余的水分，将PBAT和NPCC按照一定的比例在密炼机中进行混合，得到PBAT和NPCC的复合材料，放入到高压反应釜中进行间歇式发泡，在发泡的过程中使用超临界CO₂为物理发泡气体，在120℃‑150℃的温度下注入20MPa的超临界CO₂并维持4‑5小时，等待发泡剂气体充分扩散和溶解在PBAT和NPCC的复合材料中后，快速释放压力至大气压，使溶解在PBAT基体中的CO₂由超临界状态变为气态并发泡。该高熔点PBAT泡沫制备方法及应用，制出的PBAT泡沫具备物理性能和力学性能好，且保留了PBAT泡沫的可降解性。

技术领域

本发明涉及发泡材料技术领域，具体为高熔点PBAT泡沫制备方法及应用。

背景技术

随着国内各省市禁塑限塑令政策的推进，可降解高分子材料在市场中发挥着越来越重要的作用，为了缓解白色污染，PBAT泡沫作为一种与低密度聚乙烯（LDPE）泡沫类似的材料，其研发与应用对我国的可持续发展具有重要意义。

近年来高分子发泡成型方法和新型绿色可降解材料合成技术的发展迅速在高分子发泡材料的生产和生活中发挥着重要作用并表现出新的趋势即利用绿色可降解高分子作为基体制备发泡材料。新型可降解高分子发泡材料的应用更加广泛，不仅能够替代传统高分子发泡材料产品同时还可以在生物医疗器件领域中开拓新的应用。例如聚乳酸泡沫由于优异的力学性能、无毒、良好的化学相容性和可生物降解性能,被用于术后药物载体、消毒杀菌海绵、组织支架等是医疗器件领域中使用最多的生物基发泡材料，然而,可降解类饱和脂肪聚酯一般表现出力学性能和热性能较差的缺点。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了高熔点PBAT泡沫制备方法及应用，具备物理性能和力学性能好，且保留了PBAT泡沫的可降解性等优点。

（二）技术方案

为实现上述PBAT泡沫的物理和力学性能较差的目的，本发明提供如下技术方案：

高熔点PBAT泡沫制备方法，包括以下步骤：

S1：将硬脂酸甘油酯和PBAT置于三氯甲烷中溶解，在18～25℃下挥发去除三氯甲烷，制备得到改性PBAT材料；

S2：将步骤1制备得到的PBAT材料和NPCC分别放置在50℃-60℃和90℃-100℃的烘箱中干燥6-8小时,以移除原料表面多余的水分，然后将PBAT和NPCC按照一定的比例在密炼机中进行混合，得到PBAT和NPCC的复合材料；

S3：将步骤2中得到PBAT和NPCC的复合材料放入到高压反应釜中进行间歇式发泡，在发泡的过程中使用超临界CO₂为物理发泡气体，在120℃-150℃的温度下注入20MPa的超临界CO₂并维持4-5小时；

S4：等待发泡剂气体充分扩散和溶解在PBAT和NPCC的复合材料中后，快速释放压力至大气压，使溶解在PBAT基体中的CO₂由超临界状态变为气态并发泡；

S5：将发泡后的PBAT基体静置数天后，等待其熟化，从中随机抽取试样，进行测试，测试合格的PBAT基体才可使用。

优选的，所述密炼机的温度为190℃，密炼的时间为10min，密炼的转速为60r/min。

优选的，所述NPCC具体为NPCC-201,粒子密度为2.5-2.6g/cm³,平均粒径和表面积分别为15-40nm和40m²/g。

优选的，所述PBAT和NPCC的复合材料包括以下重量份数配比的原料：PBAT96%-99%，NPCC1%-4%。