[发明专利]一种发泡级生物降解聚酯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种发泡级生物降解聚酯材料，其特征在于由下述重量配比的原料制成：生物降解聚酯88.00‑99.87%；有机过氧化物0.01‑1.00%；硅烷偶联剂0.01‑3.00%；二氧化硅粒子0.10‑5.00%；润滑剂0.01‑3.00%。本发明还提供上述发泡级生物降解聚酯材料的一种制备方法。这种发泡级生物降解聚酯材料的熔体强度高，具有优异的可发泡性，能够满足连续挤出发泡、釜压发泡、模压发泡和注塑发泡的工艺要求。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种发泡级生物降解聚酯材料及其制备方法。

背景技术

近年来，由传统塑料造成的“白色污染”问题日益严峻，对生态环境特别是海洋生态系统造成严重的破坏，严重危害着海洋生物甚至人类的安全健康。其中，不可降解泡沫材料是造成“白色污染”的最主要的污染源之一。这是因为泡沫材料质轻难回收，以至于回收成本高，最终导致绝大部分泡沫制品在使用后被丢弃、填埋或焚烧处理。可见，针对泡沫产品领域，发展生物降解泡沫材料是解决“白色污染”的有效手段之一。在此背景下，生物降解泡沫材料得到企业界、学术界和社会越来越多的关注。

目前，生物降解材料主要包括聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚对苯二甲酸丁二酸丁二醇酯(PBST)、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚羟基丁酸酯(PHB)、聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)、聚碳酸亚丙酯(PPC)和聚乙醇酸(PGA)等热塑性聚酯。然而，上述生物降解聚酯材料均为线性分子结构，这导致生物降解聚酯材料的熔体强度低，难以满足发泡成型工艺的生产要求。可见，提高生物降解聚酯材料的熔体强度是制备生物降解聚酯泡沫产品的关键技术之一。在生物降解聚酯分子链中引入长支链结构制备长支链聚酯材料，可以有效提高生物降解聚酯材料的熔体强度。其中，采用反应技术制备长支链聚酯材料具有可连续生产、生产效率高和加工成本低的优势，最为适合产业化大规模生产。目前，大量文献及专利已报道采用有机过氧化物诱导制备长支链聚酯材料，以提高生物降解聚酯材料的熔体强度。然而，该技术存在有机过氧化物用量高的问题，以至于长支链聚酯材料中含有大量由有机过氧化物分解形成的刺激性挥发物，这限制了长支链聚酯材料在与食品及医药接触产品领域中的应用。可见，如何降低有机过氧化物用量，以保证制备的长支链聚酯材料完全满足食品及医药安全认证，这对于开发生物降解聚酯泡沫产品具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种发泡级生物降解聚酯材料，这种发泡级生物降解聚酯材料熔体强度高，具有优异的可发泡性，能够满足连续挤出发泡、釜压发泡、模压发泡和注塑发泡的工艺要求。采用的技术方案如下：

一种发泡级生物降解聚酯材料，其特征在于由下述重量配比的原料制成：生物降解聚酯88.00-99.87％；有机过氧化物0.01-1.00％；硅烷偶联剂0.01-3.00％；二氧化硅粒子0.10-5.00％；润滑剂0.01-3.00％。

优选上述发泡级生物降解聚酯材料由下述重量配比的原料制成：生物降解聚酯95.20-99.47％；有机过氧化物0.03-0.30％；硅烷偶联剂0.10-1.00％；二氧化硅粒子0.30-1.50％；润滑剂0.10-2.00％。

上述生物降解聚酯是指可以生物降解的聚酯类高分子材料。

优选上述生物降解聚酯为聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯、聚羟基丁酸酯或聚 (3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)的一种或其中多种的组合。

优选上述有机过氧化物为烷基过氧化物、芳基过氧化物、二芳酰基过氧化物、过氧化缩酮、过氧化酯、过氧化碳酸酯、环状过氧化物中的一种或其中多种的组合。