CN113736128A - 聚乳酸基发泡材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚乳酸基发泡材料及其制备方法，所述制备方法包括：将聚乳酸基材于发泡气体中进行饱和处理，得到饱和体系，其中，聚乳酸基材中包括立构复合晶体和均质晶体，且立构复合晶体的结晶度大于或等于15％，饱和处理包括第一饱和阶段和第二饱和阶段，第一饱和阶段的温度大于或等于均质晶体的熔融温度且小于立构复合晶体的熔融温度，第二饱和阶段的温度小于第一饱和阶段的温度；然后将饱和体系进行卸压发泡，得到聚乳酸基发泡材料，聚乳酸基发泡材料中立构复合晶体的结晶度和均质晶体的结晶度之和大于或等于40％。通过本发明制备方法得到的聚乳酸基发泡材料膨胀倍率高，且具有优异的耐热性。

Description

聚乳酸基发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及发泡材料技术领域，特别是涉及聚乳酸基发泡材料及其制备方法。
背景技术
聚乳酸(PLA)是一种以玉米等淀粉类植物为原料，且具有可完全生物降解性的高分子聚合物，但是，聚乳酸的耐热性差。研究发现，由左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)共混时所形成的立构复合晶体(SC)的熔点约为230℃，比左旋聚乳酸或右旋聚乳酸形成的均质晶体(HC)的熔点高近50℃，因此，立构复合晶体的形成有利于提高聚乳酸材料的耐热性以及力学性能。
然而，在采用具有立构复合晶体的聚乳酸基材制备发泡材料时，一方面，由于晶区不吸收气体，所以高结晶区的形成会降低基材对发泡气体的溶解度，导致基材中发泡气体的吸收量降低，另一方面，立构复合晶体的形成会提高熔体的强度，在发泡的过程中会抑制泡孔生长，因此难以制备得到聚乳酸基发泡材料。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种聚乳酸基发泡材料及其制备方法，通过所述制备方法得到的聚乳酸基发泡材料膨胀倍率高，且具有优异的耐热性。
一种聚乳酸基发泡材料的制备方法，包括：
提供聚乳酸基材，所述聚乳酸基材中包括立构复合晶体和均质晶体，其中，所述聚乳酸基材中立构复合晶体的结晶度大于或等于15％；
将所述聚乳酸基材于发泡气体中进行饱和处理，得到饱和体系，其中，所述饱和处理包括第一饱和阶段和第二饱和阶段，所述第一饱和阶段的温度大于或等于所述均质晶体的熔融温度且小于所述立构复合晶体的熔融温度，所述第二饱和阶段的温度小于所述第一饱和阶段的温度；以及
将所述饱和体系进行卸压发泡，得到聚乳酸基发泡材料，其中，所述聚乳酸基发泡材料中所述立构复合晶体的结晶度和所述均质晶体的结晶度之和大于或等于40％。
在其中一个实施例中，所述第一饱和阶段的温度与所述均质晶体的熔融温度的差值的绝对值为5℃-30℃。
在其中一个实施例中，所述发泡气体的压力为10.0MPa-25.0MPa，所述第一饱和阶段的温度为160℃-200℃，所述第二饱和阶段的温度为80℃-155℃，所述第一饱和阶段至所述第二饱和阶段的降温速度为1℃/min-30℃/min。
在其中一个实施例中，所述将所述饱和体系进行卸压发泡的步骤中，卸压速率为20.0MPa/s-100.0MPa/s。
在其中一个实施例中，所述将所述饱和体系进行卸压发泡的步骤之后，还进行热处理，其中，所述热处理的温度为90℃-150℃。
在其中一个实施例中，所述聚乳酸基材主要由左旋聚乳酸、右旋聚乳酸以及纤维素纳米纤维制成。
在其中一个实施例中，所述纤维素纳米纤维在所述聚乳酸基材中的质量分数为0.1％-10％，所述左旋聚乳酸与所述右旋聚乳酸的质量比为9:1-1:1。
在其中一个实施例中，所述纤维素纳米纤维包括乙酰化改性的纤维素纳米纤维。
在其中一个实施例中，所述聚乳酸基材为片层结构，片层结构的厚度为0.1mm-4mm。
一种聚乳酸基发泡材料，所述聚乳酸基发泡材料由如上所述的制备方法得到。
本发明的制备方法中，一方面，通过控制聚乳酸基材中的立构复合晶体的结晶度，另一方面，通过将聚乳酸基材的饱和处理分两个阶段进行，且分别控制第一饱和阶段和第二饱和阶段的温度，从而使得到的饱和体系中吸收有更多的饱和气体且具有合适的熔体强度，所以，在卸压发泡时，泡孔能够很好的生长，进而得到高膨胀倍率的聚乳酸基发泡材料。
同时，在卸压发泡时，立构复合晶体与重新生成均质晶体的结晶度之和大于或等于40％时，立构复合晶体与均质晶体能够形成结晶网络，使得聚乳酸基发泡材料具有优异的耐热性。
附图说明
图1为本发明实施例1获得的聚乳酸基发泡材料的断面泡孔形态图；
图2为本发明对比例5获得的聚乳酸基发泡材料的断面泡孔形态图。
具体实施方式
以下将对本发明提供的聚乳酸基发泡材料及其制备方法作进一步说明。
本发明提供的聚乳酸基发泡材料的制备方法，包括：
S1，提供聚乳酸基材，所述聚乳酸基材中包括立构复合晶体和均质晶体，其中，所述聚乳酸基材中立构复合晶体的结晶度大于或等于15％；
S2，将所述聚乳酸基材于发泡气体中进行饱和处理，得到饱和体系，其中，所述饱和处理包括第一饱和阶段和第二饱和阶段，所述第一饱和阶段的温度大于或等于所述均质晶体的熔融温度且小于所述立构复合晶体的熔融温度，所述第二饱和阶段的温度小于所述第一饱和阶段的温度；以及
S3，将所述饱和体系进行卸压发泡，得到聚乳酸基发泡材料，其中，所述聚乳酸基发泡材料中所述立构复合晶体的结晶度和所述均质晶体的结晶度之和大于或等于40％。
步骤S1中，立构复合晶体的结晶度大于或等于15％的聚乳酸基材主要由左旋聚乳酸和右旋聚乳酸制成。其中，右旋聚乳酸的质量分数越高，聚乳酸基材中立构复合晶体的结晶度越高。
但是，右旋聚乳酸的价格较高，为左旋聚乳酸的几十倍至上百倍，所以，为了降低聚乳酸基发泡材料的成本，在一实施方式中，立构复合晶体的结晶度大于或等于15％的聚乳酸基材主要由左旋聚乳酸、右旋聚乳酸和促进剂制成，所述促进剂含氨基、羟基、酰肼类基团中的至少一种，所述促进剂能够促进立构复合晶体的形成。
考虑到纤维素纳米纤维为生物材料且分子链中含有大量的羟基基团，使用纤维素纳米纤维时可以得到全生物、可降解的聚乳酸基发泡材料，所以，在一实施方式中，所述促进剂优选为纤维素纳米纤维，可选的，所述纤维素包括苎麻纤维、亚麻纤维、剑麻纤维、黄麻纤维、大麻纤维、竹纤维中的至少一种。
当采用纤维素纳米纤维时，在一实施方式中，所述纤维素纳米纤维在所述聚乳酸基材中的质量分数为0.1％-10％，优选为2.0％-5.0％，所述左旋聚乳酸与所述右旋聚乳酸的质量比为9:1-1:1，优选为6:1-2:1。
为了能够更好的促进立构复合晶体的形成，在一实施方式中，所述纤维素纳米纤维包括乙酰化改性的纤维素纳米纤维。
应予说明的是，聚乳酸基材可采用双螺杆挤出机等经挤出、水下冷却、切粒得到。为了便于发泡，切粒得到的粒子可进一步在170℃-200℃模压成片层结构，片层结构的厚度优选为0.1mm-4mm。
虽然聚乳酸基材中立构复合晶体的结晶度越高，聚乳酸基发泡材料的耐热性越好，但是，结晶度过高时，不仅会影响饱和体系中发泡气体的吸收量，而且过高的熔体强度也会抑制泡孔的生长，所以，为了使得到的聚乳酸基发泡材料具有更优异的耐热性以及膨胀倍率，在一实施方式中，所述聚乳酸基材中立构复合晶体的结晶度进一步优选为15％-35％。
由于聚乳酸基材中均质晶体和立构复合晶体的熔点均可采用示差量热扫描仪(DSC)等设备测得，所以，步骤S2中，将聚乳酸基材的饱和处理分两个阶段进行。
其中，第一饱和阶段的温度大于或等于所述均质晶体的熔融温度且小于所述立构复合晶体的熔融温度，从而，在第一饱和阶段的过程中，聚乳酸基材中的均质晶体完全熔融，可有效提高发泡气体的吸收量，以提高最终聚乳酸基发泡材料的膨胀倍率，同时，没有熔融的立构复合晶体可有效提高最终聚乳酸基发泡材料的耐热性。
应予说明的是，由于在高压下的塑化作用，均质晶体的熔融温度会降低，所以，在实际操作时，也可以按相同的标准降低第一饱和阶段的温度。
在一实施方式中，所述第一饱和阶段的温度为160℃-200℃，所述第一饱和阶段的处理时间为2min-40min，所述第一饱和阶段的温度与所述均质晶体的熔融温度的差值的绝对值为5℃-30℃。
第一饱和阶段结束后，将温度降低至第二饱和阶段进行饱和处理，以提高熔体强度，以使熔体中能够保存更多的发泡气体，同时，在发泡过程中，泡孔不易破裂。
在一实施方式中，所述第二饱和阶段的温度为80℃-155℃，所述第一饱和阶段的处理时间为40min-120min，可选的，所述第一饱和阶段至所述第二饱和阶段的降温速度为1℃/min-30℃/min。
应予说明的是，所述发泡气体包括二氧化碳、氮气中的至少一种，所述发泡气体的压力为10.0MPa-25.0MPa。
由于步骤S2中将聚乳酸基材的饱和处理分两个阶段进行，且分别控制第一饱和阶段和第二饱和阶段的温度，从而使得到的饱和体系中吸收有更多的饱和气体且具有合适的熔体强度，所以，在步骤S3的卸压发泡过程中，泡孔能够很好的生长，进而得到高膨胀倍率的聚乳酸基发泡材料。
同时，在卸压发泡时，泡壁生长的双向拉伸作用会促进均质晶体结晶，与此同时，立构复合晶体作为结晶成核点，也能够促进均质晶体结晶，使均质晶体重新生成。当立构复合晶体与重新生成均质晶体的结晶度之和大于或等于40％时，立构复合晶体与均质晶体能够形成结晶网络，进而使得聚乳酸基发泡材料具有优异的耐热性。
在一实施方式中，所述将所述饱和体系进行卸压发泡的步骤中，卸压速率为20.0MPa/s-100.0MPa/s，优选为30.0MPa/s-60.0MPa/s。
在一实施方式中，所述将所述饱和体系进行卸压发泡的步骤之后，还进行热处理，以进一步完善结晶，提高聚乳酸基发泡材料的耐热性，其中，所述热处理的温度为90℃-150℃，热处理的时间小于或等于60min。
结合上述制备方法，本发明还提供一种聚乳酸基发泡材料，所述聚乳酸基发泡材料中包括均质晶体和立构复合晶体，且所述立构复合晶体与所述均质晶体的结晶度之和大于或等于40％。
本发明的聚乳酸基发泡材料的膨胀倍率为10倍-35倍，耐热温度达130℃以上，因此，可更好的应用于包装、农业以及医用材料等领域。
以下，将通过以下具体实施例对所述聚乳酸基发泡材料及其制备方法做进一步的说明。
以下实施例中，结晶度测定方法为：根据美标ASTM D3418，采用示差量热扫描仪(DSC)测试发泡前及发泡后样品的结晶度。
膨胀倍率计算方法为：样品发泡前的密度除以发泡后的密度。
实施例1
将质量分数为55wt％的PLLA、40wt％PDLA以及5wt％的CNF悬浮液经挤出、水下冷却、切粒得到复合粒子，复合粒子中SC的结晶度为24.7％。然后，在190℃的条件下使用12MPa的压力，将复合粒子热压成厚度为2mm的片层结构的聚乳酸基材，并用DSC测试聚乳酸基材的HC和SC的熔点，结果为：HC的熔点为165℃-175℃，SC的熔点为214.7℃。
将上述得到的聚乳酸基材置于高压釜中，通入二氧化碳进行饱和处理，其中，二氧化碳的压力为20.0MPa，第一饱和阶段的温度为180℃，饱和处理的时间为15min，然后以10℃/min的速度降温至第二饱和阶段，第二饱和阶段的温度为140℃，饱和处理的时间为60min，得到饱和体系。
将上述得到的饱和体系以40.0MPa/s的速度进行卸压，制备得到如图1所示的聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为31.7，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为51％，耐热温度为130℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为58％，耐热温度为137℃，拉伸强度为60.8MPa。
实施例2
将质量分数为51wt％的PLLA、40wt％PDLA以及9wt％的CNF经挤出、水下冷却、切粒得到复合粒子，复合粒子中SC的结晶度为29.2％。然后，在190℃的条件下使用12MPa的压力，将复合粒子热压成厚度为2mm的片层结构的聚乳酸基材，并用DSC测试聚乳酸基材的HC和SC的熔点，结果为：HC的熔点为165℃-175℃，SC的熔点为213.8℃。
将上述得到的聚乳酸基材置于高压釜中，通入二氧化碳进行饱和处理，其中，二氧化碳的压力为20.0MPa，第一饱和阶段的温度为180℃，饱和处理的时间为15min，然后以10℃/min的速度降温至第二饱和阶段，第二饱和阶段的温度为145℃，饱和处理的时间为60min，得到饱和体系。
将上述得到的饱和体系以40.0MPa/s的速度进行卸压，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为26.8，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为47.6％，耐热温度为132℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为49.2％，耐热温度为136℃，拉伸强度为71.4MPa。
实施例3
本实施例与实施例1的区别仅在于，聚乳酸基材的厚度为3.0mm，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为21.7，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为52.3％，耐热温度为132℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入128℃烘箱中35min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为56.7％，耐热温度为138℃。
实施例4
本实施例与实施例1的区别仅在于，以80.0MPa/s的速度进行卸压，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为34.2，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为53.2％，耐热温度为127℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入115℃烘箱中20min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为55.6％，耐热温度为130℃。
实施例5
将质量分数为49wt％的PLLA、46wt％PDLA以及5wt％的CNF经挤出、水下冷却、切粒得到复合粒子，复合粒子中SC的结晶度为41.2％。然后，在190℃的条件下使用12MPa的压力，将复合粒子热压成厚度为2mm的片层结构的聚乳酸基材，并用DSC测试聚乳酸基材的HC和SC的熔点，结果为：HC的熔点为160～175℃，SC的熔点为218.3℃。
将上述得到的聚乳酸基材置于高压釜中，通入二氧化碳进行饱和处理，其中，二氧化碳的压力为20.0MPa，第一饱和阶段的温度为170℃，饱和处理的时间为15min，然后以10℃/min的速度降温至第二饱和阶段，第二饱和阶段的温度为140℃，饱和处理的时间为60min，得到饱和体系。
将上述得到的饱和体系以40.0MPa/s的速度进行卸压，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为20.1，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为58.1％，耐热温度为139℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为62.9％，耐热温度为143℃。
实施例6
本实施例与实施例1的区别仅在于，二氧化碳的压力为25.0MPa，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为36.8，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为55.2％，耐热温度为126℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为57.2％，耐热温度为132℃。
实施例7
本实施例与实施例1的区别仅在于，二氧化碳的压力为10.0MPa，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为18.6，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为45.2％，耐热温度为134℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为56.2％，耐热温度为139℃。
实施例8
本实施例与实施例1的区别仅在于，第一饱和阶段的温度为175℃，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为26.7，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为45.9％，耐热温度为129℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为57.1％，耐热温度为138℃。
实施例9
本实施例与实施例1的区别仅在于，第一饱和阶段的温度为190℃，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为35.5，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为54.3％，耐热温度为131℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为58％，耐热温度为134℃。
实施例10
本实施例与实施例1的区别仅在于，第一饱和阶段的温度为185℃，第二饱和阶段的温度为150℃，第一饱和阶段至第二饱和阶段的降温速度为2℃/min，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为37.8，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为53.9％，耐热温度为126℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为57.6％，耐热温度为132℃。
实施例11
将质量分数为76wt％的PLLA、15wt％PDLA以及9wt％的CNF经挤出、水下冷却、切粒得到复合粒子，复合粒子中SC的结晶度为21.2％。然后，在190℃的条件下使用12MPa的压力，将复合粒子热压成厚度为2mm的片层结构的聚乳酸基材，并用DSC测试聚乳酸基材的HC和SC的熔点，结果为：HC的熔点为165℃-175℃，SC的熔点为211.8℃。
将上述得到的聚乳酸基材置于高压釜中，通入二氧化碳进行饱和处理，其中，二氧化碳的压力为20.0MPa，第一饱和阶段的温度为180℃，饱和处理的时间为15min，然后以10℃/min的速度降温至第二饱和阶段，第二饱和阶段的温度为145℃，饱和处理的时间为60min，得到饱和体系。
将上述得到的饱和体系以40.0MPa/s的速度进行卸压，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为21.8，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为42.4％，耐热温度为128℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为48.4％，耐热温度为134℃，拉伸强度为65.1MPa。
实施例12
将质量分数为80wt％的PLLA、15wt％PDLA以及5wt％的CNF经挤出、水下冷却、切粒得到复合粒子，复合粒子中SC的结晶度为22.7％。然后，在190℃的条件下使用12MPa的压力，将复合粒子热压成厚度为2mm的片层结构的聚乳酸基材，并用DSC测试聚乳酸基材的HC和SC的熔点，结果为：HC的熔点为160℃-175℃，SC的熔点为211.3℃。
将上述得到的聚乳酸基材置于高压釜中，通入二氧化碳进行饱和处理，其中，二氧化碳的压力为20.0MPa，第一饱和阶段的温度为170℃，饱和处理的时间为15min，然后以10℃/min的速度降温至第二饱和阶段，第二饱和阶段的温度为140℃，饱和处理的时间为60min，得到饱和体系。
将上述得到的饱和体系以40.0MPa/s的速度进行卸压，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为28.2，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为45.9％，耐热温度为129℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为49.9％，耐热温度为135℃。
对比例1
将质量分数为60wt％的PLLA和40wt％PDLA经挤出、水下冷却、切粒得到复合粒子，复合粒子中SC的结晶度为11.2％。然后，在190℃的条件下使用12MPa的压力，将复合粒子热压成厚度为2mm的片层结构的聚乳酸基材，并用DSC测试聚乳酸基材的HC和SC的熔点，结果为：HC的熔点为165℃-175℃，SC的熔点为212.4℃。
将上述得到的聚乳酸基材置于高压釜中，通入二氧化碳进行饱和处理，其中，二氧化碳的压力为20.0MPa，第一饱和阶段的温度为170℃，饱和处理的时间为15min，然后以10℃/min的速度降温至第二饱和阶段，第二饱和阶段的温度为140℃，饱和处理的时间为60min，得到饱和体系。
将上述得到的饱和体系以40.0MPa/s的速度进行卸压，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为9.3，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为27.8％，耐热温度为95℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为35.8％，耐热温度为102℃，拉伸强度为34.8MPa。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于，饱和温度一直不变，于180℃饱和处理60min，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为2.3，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为23.4％，耐热温度为103℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为33.8％，耐热温度为111℃。
对比例3
本对比例与实施例1的区别仅在于，饱和温度不变，于210℃饱和处理60min，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为1.7，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为18.6％，耐热温度为61℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为29.3％，耐热温度为83℃。
对比例4
本对比例与实施例1的区别仅在于，饱和温度不变，于140℃饱和处理60min，制备得到聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为1.5，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为26.8％，耐热温度为78℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为38.9％，耐热温度为93℃。
对比例5
将质量分数为95wt％的PLLA和5wt％PDLA经挤出、水下冷却、切粒得到复合粒子，复合粒子中SC的结晶度为5.7％。然后，在190℃的条件下使用12MPa的压力，将复合粒子热压成厚度为2mm的片层结构的聚乳酸基材，并用DSC测试聚乳酸基材的HC和SC的熔点，结果为：HC的熔点为165℃-175℃，SC的熔点为209.1℃。
将上述得到的聚乳酸基材置于高压釜中，通入二氧化碳进行饱和处理，其中，二氧化碳的压力为20.0MPa，饱和处理的温度为100℃，饱和处理的时间为60min，得到饱和体系。
将上述得到的饱和体系以40.0MPa/s的速度进行卸压，制备得到如图2所示的聚乳酸基发泡材料，膨胀倍率为1.3，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为16.8％，耐热温度为56℃。
将制备得到的聚乳酸基发泡材料放入125℃烘箱中15min，聚乳酸基发泡材料中SC的结晶度和HC的结晶度之和为37.8％，耐热温度为85℃。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种聚乳酸基发泡材料的制备方法，其特征在于，包括：
提供聚乳酸基材，所述聚乳酸基材中包括立构复合晶体和均质晶体，其中，所述聚乳酸基材中立构复合晶体的结晶度大于或等于15％；
将所述聚乳酸基材于发泡气体中进行饱和处理，得到饱和体系，其中，所述饱和处理包括第一饱和阶段和第二饱和阶段，所述第一饱和阶段的温度大于或等于所述均质晶体的熔融温度且小于所述立构复合晶体的熔融温度，所述第二饱和阶段的温度小于所述第一饱和阶段的温度；以及
将所述饱和体系进行卸压发泡，得到聚乳酸基发泡材料，其中，所述聚乳酸基发泡材料中所述立构复合晶体的结晶度和所述均质晶体的结晶度之和大于或等于40％。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述第一饱和阶段的温度与所述均质晶体的熔融温度的差值的绝对值为5℃-30℃。
3.根据权利要求2所述的聚乳酸基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述发泡气体的压力为10.0MPa-25.0MPa，所述第一饱和阶段的温度为160℃-200℃，所述第二饱和阶段的温度为80℃-155℃，所述第一饱和阶段至所述第二饱和阶段的降温速度为1℃/min-30℃/min。
4.根据权利要求1所述的聚乳酸基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述将所述饱和体系进行卸压发泡的步骤中，卸压速率为20.0MPa/s-100.0MPa/s。
5.根据权利要求1所述的聚乳酸基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述将所述饱和体系进行卸压发泡的步骤之后，还进行热处理，其中，所述热处理的温度为90℃-150℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的聚乳酸基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸基材主要由左旋聚乳酸、右旋聚乳酸以及纤维素纳米纤维制成。
7.根据权利要求6所述的聚乳酸基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述纤维素纳米纤维在所述聚乳酸基材中的质量分数为0.1％-10％，所述左旋聚乳酸与所述右旋聚乳酸的质量比为9:1-1:1。
8.根据权利要求7所述的聚乳酸基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述纤维素纳米纤维包括乙酰化改性的纤维素纳米纤维。
9.根据权利要求6所述的聚乳酸基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸基材为片层结构，片层结构的厚度为0.1mm-4mm。
10.一种聚乳酸基发泡材料，其特征在于，所述聚乳酸基发泡材料由如权利要求1-9任一项所述的制备方法得到。
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