[发明专利]一种高发泡倍率的聚乳酸合金发泡材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种高发泡倍率的聚乳酸合金发泡材料，包括100重量份的聚乳酸树脂和0‑30重量份的聚乙烯树脂，所述合金发泡材料具有闭孔结构。本发明通过熔融共混的方法聚乳酸/聚乙烯共混合金，改善共混物的结晶和流变行为，提高共混合金的粘弹性，制备出具有高发泡倍率的且具有复合泡孔结构的闭孔泡沫。

技术领域

本发明涉及一种聚乳酸发泡材料及其制备方法，具体地，涉及一种高发泡倍率的聚乳酸合金发泡材料及其制备方法。

背景技术

近些年来，可降解塑料越来越受到工业者和研究者的关注，其中聚乳酸(PLA)是一种以可再生的植物资源为原料，经过开环聚合法和直接缩聚法化学合成制备的热塑性脂肪族聚酯，可通过堆肥的方式在微生物、水、酸、碱等作用下完全为水和二氧化碳，或者在特定酶的作用下降解为乳酸，不造成环境污染。因其具有可生物降解性、生物相容性、优良的机械加工性能而广泛应用于交通、医疗、食品、汽车航天等领域，被认为是最具产业化前景的环境友好高分子材料。

聚乳酸作为发泡材料也具有独特的性能，聚乳酸发泡后具有优异的隔热性，其热导率可与相同发泡密度下的PS泡沫媲美，同时具有良好的抗冲击性能和回弹性，可以用于承载高载荷。但是因聚乳酸为半结晶型聚合物，结晶速率慢，结晶度较低，熔体强度较低，不利于制备高发泡倍率的泡沫制品，导致耐热性能差和气体阻隔性较差等，从而限制了其应用范围和市场化发展进程。因此对PLA改性研究引起了研究者的广泛关注。

通常改善PLA发泡性能的方法主要有：共混法、扩链法、填充法等。共混法是将两种物料在一定温度下进行熔融共混，通过转子或螺杆的旋转剪切使物料均匀混合，简单高效。中国专利CN201510728879.6公布了一种全生物降解耐热聚乳酸发泡材料及其制备方法，通过将聚乳酸与PBAT树脂、扩链剂、成核剂及助发泡剂等混合制备耐热聚乳酸发泡材料，此发泡材料可实现连续发泡技术，并且具有泡孔尺寸均匀、闭孔率高的优势；CN201410822967.8公布了一种高强度高缓冲POSS杂化聚乳酸发泡材料的制备方法，通过加入热塑性弹性体聚氨酯、相容剂、八臂马来酰胺酸基笼状倍半硅氧烷、缩聚催化剂钛酸四丁酯、及抗氧剂、塑化剂、抗紫外线剂等，该发泡材料采用水蒸气挤出发泡成型，工艺简单，具有优异的强度和缓冲性。

但是获得的PLA发泡材料依然发泡倍数不高，并且泡孔结构单一，因此急需一种高发泡倍率的聚乳酸材料。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题在于提供一种高发泡倍率的聚乳酸合金发泡材料，其发泡倍率高且泡孔结构优良。

本发明要解决的第二个技术问题在于提供一种上述聚乳酸合金发泡材料的制备方法，该方法操作简单，能获得高发泡倍率的聚乳酸合金发泡材料。

为了解决上述第一个技术问题，本发明提供一种高发泡倍率的聚乳酸合金发泡材料，其包括100重量份的聚乳酸树脂和1-30重量份的聚乙烯树脂，该聚乳酸合金发泡材料具有闭孔结构。

进一步地，聚乳酸合金发泡材料包括100重量份的聚乳酸树脂和10重量份的聚乙烯树脂。

进一步地，聚乙烯树脂为高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)或线性低密度聚乙烯(LLDPE)。

进一步地，聚乳酸合金发泡材料具有复合泡孔结构。复合泡孔结构是指在材料内部存在两种不同直径的泡孔，兼具大小泡孔的性能，小泡孔可提高材料的力学性能和绝热性能等，大泡孔可降低材料的泡体密度。大泡孔尺寸范围在0.05-0.4mm，小泡孔的平均尺寸范围小于大泡孔平均尺寸的50％。

进一步地，聚乳酸合金发泡材料的密度为0.03-0.2g/cm³，本文提及的密度指的都是芯密度；发泡倍率为1-45。

进一步地，聚乳酸合金发泡材料还包括增容剂。

进一步地，增容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。