[发明专利]一种可降解PBAT类发泡材料及其制备方法

权利要求书

1.一种可降解PBAT类发泡材料的制备方法，其特征在于，该发泡材料包括以下重量份数的原料组分：己二酸丁二醇酯类聚合物1-100份，分子链改性剂0-50份，降解剂0.2-10份，扩链剂1-10份，交联剂0-10份，成核剂0.01-1份，发泡剂0.1-10份；

该制备方法包括以下步骤：

(1)：取1-100份己二酸丁二醇酯类聚合物投入到螺杆挤塑机一中，加入一部分降解剂，熔融形成具有流动性的热熔体一；

(2)：取0-50份分子链改性剂与另一部分降解剂投入到螺杆挤塑机二中，熔融形成具有流动性的热熔体二；

(3)：将步骤(1)所得热熔体一和步骤(2)所得热熔体二一起送入螺杆反应器中，再加入1-10份扩链剂，反应；

(4)：从螺杆反应器出口排出的反应熔体接着被泵入螺杆挤塑机三中，同时，在螺杆挤塑机三中加入0-10份交联剂、0.01-1份成核剂和0.1-10份发泡剂，混合均质；

(5)：最后，将步骤(4)所得均质熔体输出并发泡成型；

所述的己二酸丁二醇酯类聚合物为PBAT；所述的分子链改性剂为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT、聚对苯二甲酸丙二醇酯PTT、聚酰胺PA或聚氨酯PU；

或所述己二酸丁二醇酯类聚合物为PBA，对应的分子链改性剂选用聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT，且其添加量不为零；

所述的降解剂为醇、胺或有机二元酸，其中，所述的醇为短链二元醇；

所述有机二元酸为脂肪二元酸或芳香二元酸。

2.根据权利要求1所述的一种可降解PBAT类发泡材料的制备方法，其特征在于，所述的交联剂采用含2个或2个以上可交联官能团的化合物；

所述的扩链剂采用二异氰酸酯封端的长链型聚氨酯预聚体或两端由环氧基封端的长链型聚合物；

所述的成核剂选自碳纳米管、纳米钛白粉、滑石粉、改性碳酸钙、石墨烯、炭黑或聚四氟乙烯粉剂中的至少一种；

所述的发泡剂选自CO₂、N₂、正丁烷、正戊烷或异戊烷中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的可降解PBAT类发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，螺杆挤塑机一中的操作温度为130℃～250℃；

步骤(2)中螺杆挤塑机二中的操作温度为130℃-260℃；

步骤(3)中，螺杆反应器中的操作温度为130～260℃。

4.根据权利要求1所述的可降解PBAT类发泡材料的制备方法，其特征在于，螺杆挤塑机三按热熔体前进方向分为前段、中段和后段，其中，所述交联剂在螺杆挤塑机三前段加入，成核剂在螺杆挤塑机三中段加入，发泡剂在螺杆挤塑机三后段加入。

5.根据权利要求1所述的可降解PBAT类发泡材料的制备方法，其特征在于，螺杆挤塑机三中控制熔体温度在均质熔体熔化温度T_m至熔化温度T_m+30℃的温度区间，熔体压力为60-150bar。

6.根据权利要求1所述的可降解PBAT类发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中发泡成型包括采用发泡定型模具成型、多层共挤模头挤出成型或水下切粒成型，其中，

采用发泡定型模具成型具体为：将增压泵出口连接发泡定型模具，发泡定型模具中的流道夹层采用导热油控温在80～200℃，并且发泡定型模具腔体内接入高压气体或高压流体，均质熔体被送入发泡定型模具腔体后，控制其腔体内背压和导热油温度，使均质熔体发泡至设定倍率，即得到所述PBAT类发泡材料；

多层共挤模头挤出成型具体为：增压泵出口连接多层共挤模头，均质熔体在多层共挤模头的其中一层的薄膜模头出口发泡膨胀，并流延发泡拉伸成膜，即得到所述PBAT类发泡材料；

水下切粒成型具体为：增压泵出口连接水下切粒室，输出的均质熔体通过孔板在水下切粒室被切粒刀切粒，并与10～90℃的工艺水接触发泡成型，即得到所述PBAT类发泡材料。