CN115181320A - 一种可降解pla/pbat的挤出发泡珠粒及其制备方法 - Google Patents

一种可降解pla/pbat的挤出发泡珠粒及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115181320A
CN115181320A CN202210973683.3A CN202210973683A CN115181320A CN 115181320 A CN115181320 A CN 115181320A CN 202210973683 A CN202210973683 A CN 202210973683A CN 115181320 A CN115181320 A CN 115181320A
Authority
CN
China
Prior art keywords
foaming
pbat
pla
premix
beads
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210973683.3A
Other languages
English (en)
Inventor
黄朋科
吴飞
罗海斌
苏耀卓
郑文革
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Original Assignee
Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS filed Critical Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Priority to CN202210973683.3A priority Critical patent/CN115181320A/zh
Publication of CN115181320A publication Critical patent/CN115181320A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/16—Making expandable particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/04—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by cooling
    • B29B13/045—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by cooling of powders or pellets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/16—Auxiliary treatment of granules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/91—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G63/912—Polymers modified by chemical after-treatment derived from hydroxycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/91—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G63/914—Polymers modified by chemical after-treatment derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/916—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122—Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/03—Extrusion of the foamable blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/06—CO2, N2 or noble gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/08—Supercritical fluid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2403/00—Characterised by the use of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08J2403/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2467/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

本申请涉及一种可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒及其制备方法，包括以下步骤：(1)将含有聚乳酸PLA、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBAT、扩链剂和成核剂的原料混合，得到预混物；(2)将(1)中得到的所述预混物经过干燥后与发泡剂混合，发泡，挤出，切割，得到所述PLA/PBAT发泡珠粒。能够连续在串联挤出系统中完成混合、造粒、切粒、发泡等步骤，同时无废水排放，有利于解决传统釜压发泡制备相关发泡珠粒的低生产效率、易水解、发泡结构单一问题。所述可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒其发泡倍率高达15～40倍，珠粒形态可为胶囊状、圆球状、条状、柱状或哑铃状发泡珠粒中的一种或多种。

Description

一种可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒及其制备方法
技术领域
本申请涉及应用于高分子材料技术领域，尤其涉及一种可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒及其制备方法。
背景技术
环境污染和资源短缺是制约社会可持续发展的关键问题。随着全球环保意识、可持续发展理念的不断提升，聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)等绿色生物可降解塑料具有广阔的发展前景。
发泡生物可降解塑料因其基体内部含有大量多孔结构而具有质轻、隔音、隔热、吸能、节约材料、低成本等特性，同时具有生物可降解特性，在代替传统泡沫塑料(如聚氨酯、聚苯乙烯或聚乙烯等泡沫材料)应用于包装、建筑、日用品等领域具有独特的优势。其中超临界二氧化碳/氮气等物理发泡具有无毒、无害、不燃等优点，通过釜压发泡、注塑发泡、挤出发泡工艺可以获得低密度且孔径分布均匀的高分子发泡材料，例如CN 113087957 A公开了一种高倍发泡聚乳酸珠粒及其制备方法，通过釜压发泡方式实现了高倍20～40倍聚乳酸发泡的制备。然而釜压发泡方式通常需要在不同设备间完成造粒、干燥、釜压、发泡等步骤，如若能采用在同一机器上实现生物基发泡珠粒的连续化制备，具有重要意义。例如CN113121971 A公开了一种聚乳酸超临界流体挤出发泡珠粒及其制备工艺，利用超临界流体挤出机搭配水下环切装置可批量制备出聚乳酸发泡珠粒。然而水下环切装置不仅造价高，而且会导致大量废水的产生，同时挤出口模处水对高温聚乳酸熔体具有一定的影响。另外，CN 112961395 A公布了一种高发泡倍率PLA/PBAT/Talc复合发泡吸油材料及其制备方法，利用PBAT能够改善PLA本身韧性低的问题。因此本申请拟利用超临界流体挤出装置搭配风冷模面热切装置实现可降解PLA/PBAT发泡珠粒的一步法连续批量生产。
发明内容
针对上述问题，本申请的目的在于提供一种可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒及其制备工艺。以解决现有技术中的问题。
根据本申请的一个方面，提供一种PLA/PBAT发泡珠粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将含有聚乳酸、聚对苯二甲酸丁二醇酯、扩链剂和成核剂的原料混合，得到预混物；
(2)将(1)中得到的所述预混物经过干燥后与发泡剂混合，发泡，挤出，切割，得到所述PLA/PBAT发泡珠粒。
所述预混物中，各组分的比例为：
聚乳酸60～100重量份；
聚对苯二甲酸丁二醇酯5～40重量份；
扩链剂0.1～2.0重量份；
成核剂0.1～3.0重量份。
可选地，所述预混物中，各组分的比例为：
聚乳酸60、65、70、75、80、85、90、95、100重量份中的一种或其中任意两者之间的范围值；
聚对苯二甲酸丁二醇酯5、10、15、20、25、30、35、40重量份中的一种或其中任意两者之间的范围值；
扩链剂0.1、0.5、1.0、1.5、2.0重量份中的一种或其中任意两者之间的范围值；
成核剂0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0重量份中的一种或其中任意两者之间的范围值。
所述扩链剂选自环氧化合物、二酸酐、二异氰酸酯、亚磷酸酯或二噁唑啉中的至少一种；
可选地，所述环氧化合物选自甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、(3,4–环氧环己基)甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
所述成核剂选自滑石粉、淀粉、竹粉、木粉、蒙脱土、空心玻璃微珠、黏土、碳酸钡、碳酸钙或海藻石中的至少一种。
所述干燥的温度为50～80℃；可选地，所述干燥的温度为50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃中的一种或任意两者之间的范围值。
所述干燥的时间为6h～24h。可选地，所述干燥的时间为6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h、20h、21h、22h、23h、24h中的一种或任意两者之间的范围值。
所述发泡剂为超临界流体；
可选地，所述超临界流体选自超临界二氧化碳和/或超临界氮气。
所述发泡剂的质量为所述预混物质量的2～7wt％，可选地，所述发泡剂的质量为所述预混物质量的2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％中的一种或任意两者之间的范围值。
根据本申请的另一个方面，提供一种上述的制备方法制备的PLA/PBAT发泡珠粒，所述PLA/PBAT发泡珠粒的发泡倍率为10～45倍。
所述PLA/PBAT发泡珠粒的宏观形态可为胶囊状、圆球状、条状、柱状或哑铃状发泡珠粒中的至少一种。
根据本申请的另一个方面，提供一种挤出发泡协同风冷热切设备，所述挤出发泡协同风冷热切设备用于生产上述的制备方法制备的PLA/PBAT发泡珠粒或上述的PLA/PBAT发泡珠粒；
所述挤出发泡协同风冷热切设备包括发泡机、挤出机和切粒机和冷却风机；
所述切粒机的刀头与所述挤出机的挤出模头贴合；
被切成粒状的所述PLA/PBAT发泡珠粒经过所述冷却风机吹出。
基于上述目的，本申请采用如下技术方案：
(a)称取PLA 60～100重量份、PBAT 5～40重量份、扩链剂0.1～3.0重量份、成核剂0.1～3.0重量份均匀混合后得到预混物；(b)将预混物放置在50℃～80℃烘箱中干燥后，加入挤出机内，并在挤出机螺杆中注入物理发泡剂，同时控制挤出机中熔体离开口模时温度在100℃～160℃之间，挤出发泡得到PLA/PBAT发泡材料；(3)在PLA/PBAT发泡材料离开口模时，采用风冷模面热切装置对其进行切粒，收集得到可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒。
如果不加入PBAT或者加入PBAT含量过少，会导致挤出发泡珠粒的韧性、泡孔不均匀和力学强度较差。如果PBAT加入量过大，会导致挤出发泡珠粒的开孔率过高、发泡倍率低的问题。
可选地，PBAT的添加量为10～30重量份。
如果不加入扩链剂或者扩链剂加入含量过低，在加工过程中基体熔体强度低，气体逃逸现象严重，会导致挤出发泡粒子的膨胀倍率低；如果扩链剂加入含量过高，在加工过程中基体熔体强度过高，不利于气泡生长，也会导致挤出发泡粒子的膨胀倍率低。
所述扩链剂为环氧化合物、二酸酐、二异氰酸酯、亚磷酸酯和二噁唑啉中的一种或多种。
可选地，扩链剂含量为0.2～2.0重量份。
成核剂主要是起降低能垒的作用和提供成核点，所述的成核剂可选滑石粉、淀粉、竹粉、木粉、蒙脱土、空心玻璃微珠、黏土、碳酸钡、碳酸钙、海藻石中的一种或多种。
所述的物理发泡剂可在热力学不稳定态下实现基体发泡行为的调控，可为超临界二氧化碳或超临界氮气。其中超临界二氧化碳或超临界氮气的添加量为2wt％～7wt％。
所述可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒及其制备工艺，可以将PLA、PBAT、扩链剂、成核剂均匀混合后加入挤出机内进行熔融挤出。
所述的挤出机可为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、串联单螺杆挤出机或串联双螺杆挤出机中的一种。
为保证挤出顺利，挤出机内的温度应控制在一定范围之内，挤出机温度设置太低时会导致熔体强度过高，分子链运动困难，不利于泡孔生长；挤出机温度设置太高会导致熔体粘度过低，发泡剂易逃逸，同样不利于泡孔生长。
可选地，所述熔体温度在100℃～160℃之间。
所述的挤出机口模包含2～30个出料孔，可实现多通道熔融挤出。
所述的风冷模面热切装置包含切刀、电机、变频器、进气口和出料口部件。
所述的风冷模面热切装置中的切刀数量可控制在2～10之间。
所述的风冷模面热切装置可实现变频输出，其转速在300rpm～2500rpm之间。
所述的挤出机口模与风冷模面热切装置通过卡扣方式紧密连接，可同时在模内完成发泡和切粒步骤(如图1)。
与现有技术相比，本申请涉及的一种可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒及其制备工艺具有如下优点和进步：
(1)所述的制备方法采用挤出机搭配风冷模面热切装置，可一步完成混合、造粒、干燥、发泡和切粒步骤，操作简便，产量大，且无废水和无化学物质生成；
(2)可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒不仅发泡倍率高和韧性佳，而且其泡孔结构的可控性更强，更多样。
附图说明
图1为装置例1所述的超临界挤出协同风冷模内热切设备示意图。
图2为装置例1中的挤出机示意图。
图3为实施例1和对比例1可降解PLA/PBAT挤出发泡样品的表观形貌差异。
图4为实施例1得到的可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒的显微照片。
图5为对比例2得到的可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒的显微照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本申请的可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒及其制备工艺。
装置例1
本发明涉及一种风冷模面热切装置，本申请公开一种挤出发泡协同风冷热切设备，具体如图1和图2示意图所示。
图1左边是风冷模面热切装置，该装置含有提供动力的电机，与电机直接相连的转动轴可驱动切刀转动，风冷装置位于切刀下方，经过下方进气口可将冷却风吹到切刀位置，将切刀切断后的发泡珠粒送到出料口，可视化窗口连接高清摄像装置，可实时记录切刀处发泡珠粒的情况。另外，风冷模面热切装置下方装有导轨，能够控制风冷模面热切装置与挤出机的距离，风冷模面热切装置与挤出机可通过卡扣方式紧密连接。
图1和图2列举了一种串联单螺杆挤出系统，由电机1和电机2分别驱动螺杆1和螺杆2转动，利用增压泵将气体罐内部的气体注入螺杆1之中，螺杆1和螺杆2是紧密连接的，原料通过进料口进入螺杆1进行预混合和熔融后，流入螺杆2进行二次混合和降温，并通过挤出口模流出，该挤出口模模头含有包含2～30个出料孔，可实现多通道熔融挤出。
所述装置可根据实际需求进行组合配制，不代表对本发明的限制。
实施例1：
称取约80重量份PLA、17重量份PBAT、1.5重量份二异氰酸酯和1.5重量份淀粉均匀混合后得到预混物；将预混物放置在60℃烘箱中干燥后，加入单螺杆挤出机内，并在单螺杆挤出机内注入3.0wt％超临界氮气，同时控制单螺杆挤出机中熔体离开口模时温度在155℃之间；同时调节风冷模面热切装置的转速维持在750rpm之间，对正在挤出发泡的样品进行切粒，收集得到可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒。本实施例制备的PLA/PBAT挤出发泡珠粒的膨胀倍率为25倍，发泡珠粒的形态为胶囊状发泡珠粒(如图3)，且内部泡孔结构较为均匀(如图4)。
实施例2：
称取约60重量份PLA、35重量份PBAT、3重量份亚磷酸酯和2重量份蒙脱土均匀混合后得到预混物；将预混物放置在60℃烘箱中干燥后，加入串联单螺杆挤出机内，并在串联单螺杆挤出机内注入6.0wt％超临界二氧化碳，同时控制串联单螺杆挤出机中熔体离开口模时温度在130℃之间；同时调节风冷模面热切装置的转速维持在1000rpm之间，对正在挤出发泡的样品进行切粒，收集得到可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒。本实施例制备的PLA/PBAT挤出发泡珠粒的膨胀倍率为35倍，发泡珠粒的形态为圆球状发泡珠粒。
实施例3：
称取约80重量份PLA、17重量份PBAT、1.5重量份二异氰酸酯和1.5重量份淀粉均匀混合后得到预混物；将预混物放置在60℃烘箱中干燥后，加入单螺杆挤出机内，并在单螺杆挤出机内注入2.0wt％超临界氮气，同时控制单螺杆挤出机中熔体离开口模时温度在160℃之间；同时调节风冷模面热切装置的转速维持在2000rpm之间，对正在挤出发泡的样品进行切粒，收集得到可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒。本实施例制备的PLA/PBAT挤出发泡珠粒的膨胀倍率为18倍，发泡珠粒的形态为柱状发泡珠粒。
实施例4：
称取约85重量份PLA、14重量份PBAT、0.8重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯和0.2重量份淀粉均匀混合后得到预混物；将预混物放置在60℃烘箱中干燥后，加入单螺杆挤出机内，并在单螺杆挤出机内注入5.0wt％超临界氮气，同时控制单螺杆挤出机中熔体离开口模时温度在145℃之间；同时调节风冷模面热切装置的转速维持在1250rpm之间，对正在挤出发泡的样品进行切粒，收集得到可降解PLA/PBAT的挤出发泡珠粒。本实施例制备的PLA/PBAT挤出发泡珠粒的膨胀倍率为28倍，发泡珠粒的形态为圆球状发泡珠粒。
对比例1：
称取约80重量份PLA、17重量份PBAT、1.5重量份二异氰酸酯和1.5重量份淀粉均匀混合后得到预混物；将预混物放置在60℃烘箱中干燥后，加入单螺杆挤出机内，并在单螺杆挤出机内注入3.0wt％超临界氮气，同时控制单螺杆挤出机中熔体离开口模时温度在155℃之间，收集得到可降解PLA/PBAT的挤出发泡样品。本对比例制备的PLA/PBAT挤出发泡珠粒的膨胀倍率为25倍，发泡样品的形态为条状发泡材料(如图3)。
对比例2：
称取约98.5重量份PLA和1.5重量份淀粉均匀混合后得到预混物；将预混物放置在60℃烘箱中干燥后，加入单螺杆挤出机内，并在单螺杆挤出机内注入3.0wt％超临界氮气，同时控制单螺杆挤出机中熔体离开口模时温度在155℃之间；同时调节风冷模面热切装置的转速维持在750rpm之间，对正在挤出发泡的样品进行切粒，收集得到可降解PLA的挤出发泡珠粒。本对比例制备的PLA挤出发泡珠粒的膨胀倍率为10倍，发泡珠粒的形态为胶囊状珠粒，但无PBAT和扩链剂时发泡珠粒的泡孔结构不均匀(如图5)且发泡倍率较低。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种PLA/PBAT发泡珠粒的制备方法，其特征在于，
包括以下步骤：
(1)将含有聚乳酸、聚对苯二甲酸丁二醇酯、扩链剂和成核剂的原料混合，得到预混物；
(2)将(1)中得到的所述预混物经过干燥后与发泡剂混合，发泡，挤出，切割，得到所述PLA/PBAT发泡珠粒。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述预混物中，各组分的比例为：
聚乳酸60～100重量份；
聚对苯二甲酸丁二醇酯5～40重量份；
扩链剂0.1～2.0重量份；
成核剂0.1～3.0重量份。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述扩链剂选自环氧化合物、二酸酐、二异氰酸酯、亚磷酸酯或二噁唑啉中的至少一种；
优选地，所述环氧化合物选自甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、(3,4–环氧环己基)甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述成核剂选自滑石粉、淀粉、竹粉、木粉、蒙脱土、空心玻璃微珠、黏土、碳酸钡、碳酸钙或海藻石中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述干燥的温度为50～80℃；
所述干燥的时间为6h～24h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述发泡剂为超临界流体；
优选地，所述超临界流体选自超临界二氧化碳和/或超临界氮气。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述发泡剂的质量为所述预混物质量的2～7wt％。
8.一种权利要求1～7任一项所述的制备方法制备的PLA/PBAT发泡珠粒，其特征在于，
所述PLA/PBAT发泡珠粒的发泡倍率为10～45倍。
9.根据权利要求8所述的PLA/PBAT发泡珠粒，其特征在于，
所述PLA/PBAT发泡珠粒的宏观形态可为胶囊状、圆球状、条状、柱状或哑铃状发泡珠粒中的至少一种。
10.一种挤出发泡协同风冷热切设备，其特征在于，
所述挤出发泡协同风冷热切设备用于生产权利要求1～7任一项所述的制备方法制备的PLA/PBAT发泡珠粒或权利要求8～9任一项所述的PLA/PBAT发泡珠粒；
所述挤出发泡协同风冷热切设备包括发泡机、挤出机、切粒机和冷却风机；
所述切粒机的刀头与所述挤出机的挤出模头贴合；
所述冷却风机用于吹出被切成粒状的所述PLA/PBAT发泡珠粒。
CN202210973683.3A 2022-08-15 2022-08-15 一种可降解pla/pbat的挤出发泡珠粒及其制备方法 Pending CN115181320A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210973683.3A CN115181320A (zh) 2022-08-15 2022-08-15 一种可降解pla/pbat的挤出发泡珠粒及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210973683.3A CN115181320A (zh) 2022-08-15 2022-08-15 一种可降解pla/pbat的挤出发泡珠粒及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115181320A true CN115181320A (zh) 2022-10-14

Family

ID=83522611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210973683.3A Pending CN115181320A (zh) 2022-08-15 2022-08-15 一种可降解pla/pbat的挤出发泡珠粒及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115181320A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115678083A (zh) * 2022-11-17 2023-02-03 苏州和塑美科技有限公司 一种倍率可调的pbat高回弹片材的制备方法及其产品

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103890066A (zh) * 2011-07-07 2014-06-25 利风工业有限责任公司 可堆肥的或基于生物的发泡物、制造和使用方法
CN105219044A (zh) * 2015-10-30 2016-01-06 宁波家塑生物材料科技有限公司 一种全生物降解耐热聚乳酸发泡材料及其制备方法
US20170100861A1 (en) * 2010-07-07 2017-04-13 Lifoam Industries, Llc Compostable or biobased foams
CN107446327A (zh) * 2016-06-01 2017-12-08 黑龙江鑫达企业集团有限公司 一种全生物降解耐热聚乳酸发泡材料及其制备方法
CN112961395A (zh) * 2021-04-22 2021-06-15 郑州大学 一种高发泡倍率PLA/PBAT/Talc复合发泡吸油材料及其制备方法
CN113910485A (zh) * 2021-11-16 2022-01-11 南京越升挤出机械有限公司 一种生物可降解聚合物珠粒、制备方法及设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170100861A1 (en) * 2010-07-07 2017-04-13 Lifoam Industries, Llc Compostable or biobased foams
CN103890066A (zh) * 2011-07-07 2014-06-25 利风工业有限责任公司 可堆肥的或基于生物的发泡物、制造和使用方法
CN105219044A (zh) * 2015-10-30 2016-01-06 宁波家塑生物材料科技有限公司 一种全生物降解耐热聚乳酸发泡材料及其制备方法
CN107446327A (zh) * 2016-06-01 2017-12-08 黑龙江鑫达企业集团有限公司 一种全生物降解耐热聚乳酸发泡材料及其制备方法
CN112961395A (zh) * 2021-04-22 2021-06-15 郑州大学 一种高发泡倍率PLA/PBAT/Talc复合发泡吸油材料及其制备方法
CN113910485A (zh) * 2021-11-16 2022-01-11 南京越升挤出机械有限公司 一种生物可降解聚合物珠粒、制备方法及设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
段予忠等: "《橡胶塑料加工成型与制品应用工程手册 材料配合与混炼加工（塑料部分）》", 化学工业出版社, pages: 185 - 186 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115678083A (zh) * 2022-11-17 2023-02-03 苏州和塑美科技有限公司 一种倍率可调的pbat高回弹片材的制备方法及其产品
CN115678083B (zh) * 2022-11-17 2023-09-19 苏州和塑美科技有限公司 一种倍率可调的pbat高回弹片材的制备方法及其产品

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200130241A1 (en) Compostable or biobased foams
CN102108196B (zh) 一种聚乳酸可降解材料的制备方法
CN113736129B (zh) 一种含木质素高结晶速率的可生物降解聚酯复合物珠粒发泡材料及其制备方法
CN111040397B (zh) 一种组合发泡聚乳酸耐热阻燃改性材料和产品的制备方法
CN115181320A (zh) 一种可降解pla/pbat的挤出发泡珠粒及其制备方法
KR20230071760A (ko) 생분해성 고분자 비드, 제조 방법 및 기기
CN112980057A (zh) 一种淀粉发泡材料及其制备方法
CN114989581B (zh) 一种生物可降解聚乳酸发泡粒子及其制备方法
CN103890066A (zh) 可堆肥的或基于生物的发泡物、制造和使用方法
CN105037930A (zh) 一种泡孔分布均匀的发泡聚丙烯与高分子吸收剂复合材料及其制备方法
CN101168295A (zh) 熔融挤出吹塑法制备聚氟乙烯薄膜
CN1133577A (zh) 制备闭孔的轻质多孔塑料制品的方法
CN113201209A (zh) 一种可生物降解复合薄膜的制备方法
CN105291340B (zh) 利用高吸水树脂作为载体的水发泡注射方法
CN112898748A (zh) 一种聚羟基脂肪酸酯pha复合片材的生产工艺
CA2610451A1 (en) A process for the production of extruded sheets of expanded polystyrene
CN116589810A (zh) 一种可降解农膜及其制备方法
CN113603923B (zh) 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
CN115926403A (zh) 一种可降解发泡塑料母粒及其制备方法
CN115521633A (zh) 一种淀粉植物加竹纤维全降解包装材料配方及其生产工艺
JPH04356541A (ja) ポリアミド系樹脂発泡体の製造方法
EP2543489A2 (en) Process for enabling secondary expansion of expandable beads
CA2107018A1 (en) Production of foamed polylactide injection moldings of high strength and rigidity
CN112574464A (zh) 高强度环保聚乙烯泡沫塑料的制造方法
CN115181319B (zh) 一种聚苯醚可发泡微粒的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination