[发明专利]脂肪芳香共聚酯发泡组合物、脂肪芳香共聚酯发泡板材与片材及其制备方法

说明书

本发明涉及发泡材料领域，公开了一种脂肪芳香共聚酯发泡组合物、脂肪芳香共聚酯发泡板材与片材及其制备方法。组合物包括改性脂肪芳香共聚酯、泡孔成核剂和抗氧剂；泡孔成核剂为马来酸酐‑苯乙烯‑α‑甲基苯乙烯共聚物微球，其粒径为500‑1600nm；改性脂肪芳香共聚酯在190℃和载荷2.16kg的熔融指数为0.1‑5g/10min；基于100重量份的脂肪芳香共聚酯，泡孔成核剂的用量为0.01‑10重量份，抗氧剂的用量为0.01‑3重量份。由该脂肪芳香共聚酯发泡组合物制得发泡板材与片材符合环保要求的可控降解、泡孔致密、易于切片、力学性能优异、工艺简单、倍率可调节范围大、保温性能好、生产成本低且适合规模化生产。

技术领域

本发明涉及发泡材料领域，具体地，涉及一种脂肪芳香共聚酯发泡组合物、脂肪芳香共聚酯发泡板材与片材及其制备方法。

背景技术

塑料制品具有稳定性强、质轻、生产成本低等优点，因而深受人们的亲睐。近几十年来塑料工业获得迅猛发展，大量塑料制品尤其是一次性塑料制品的使用，给人类的生活带来了极大的方便。但是，由于通用塑料(PE,PS,PVC等)本身的化学稳定性，当其被遗弃后会在环境中长期稳定存在，造成大量塑料废弃物在环境中的累积，给环境带来严重的危害，如白色污染、农业白色癌症等问题。随着环境问题的日益突出，以及人类环境保护意识的不断提高，塑料废弃物的处理问题，己经成为国际社会广泛关注的焦点。目前解决这一问题的办法主要有焚烧法，填埋法和回收利用等。以上几种方法目前仍是众多国家处理塑料废弃物的常用方法，随着各自存在的问题的日益突出，上述几种方法已经不能满足人类对环境保护的要求。从根本上解决塑料废弃物污染问题、寻求新的问题解决途径，是人类迫切希望实现的。可降解塑料废弃后，可以利用环境中的某些因素发生降解，故而可以降低塑料废弃物在环境中的累积，进而从根本上解决塑料废弃物对环境的污染问题。因此，发展可降解塑料己经成为解决塑料废弃物污染问题的最终途径。一直以来，发泡材料的基础树脂一般是聚丙烯、聚苯乙烯等通用树脂，因其轻质性、隔热性、缓冲性优良而应用于许多领域。但上述高分子材料制备的发泡体在使用周期结束后不能自行降解，易于对土壤，河流及海洋造成污染。近年来可降解发泡材料逐渐得到工业界及学术界的关注。聚(丁二酸丁二醇-对苯二甲酸丁二醇)酯(PBST)是一种生物降解的高分子化合物，在自然环境中可以通过细菌发酵方式生物降解。通过对聚(丁二酸丁二醇-对苯二甲酸丁二醇)酯的分子量进行调控，可以保证其在使用过程中不发生降解，且具有一定熔体强度满足发泡过程孔壁拉伸而不发生破裂。

目前聚合物中高倍率(≥2倍)发泡成型主要有釜压发泡二次成型法、挤出发泡法、模压发泡法三种。釜压法是先通过在高压釜中使用发泡剂浸渍聚合物微颗粒，快速卸压发泡制备出粒径在2-4mm左右的聚合物发泡粒子，再在模具中进行二次成型，其优点是制品发泡倍率高(15倍到45倍)，可以得到形状复杂的制品。但由于二次成型模具的限制，发泡珠粒很难制备大面积的板材，板材在切割时，容易从珠粒成型粘连的地方破碎，无法得到合格片材。

挤出发泡法是在挤出机中投入聚合物粒子，根据需要使用二氧化碳，烃类、化学发泡剂或交联剂，在加热加压下进行熔融混炼后挤出发泡。但使用二氧化碳为发泡剂得到的聚合物发泡板材泡孔直径大(500μm左右)开孔率高(≥50％)，力学性能不佳，材料发脆无法切割成片材；使用化学发泡剂的得到的聚合物发泡板材发泡倍率低(5倍左右)，减重不明显，泡孔形状不均匀，也及其不易切割。