[发明专利]一种可生物降解发泡片材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可生物降解发泡片材及其制备方法，所述可生物降解发泡片材由包含以下重量份的原料组分制成：可生物降解聚酯70～100份，填料0～30份，发泡剂0.5～5份以及成核剂0～2份。所述可生物降解发泡片材的制备方法包括如下步骤：1)将除发泡剂以外的原料组分进行干燥处理；2)将步骤1)中干燥处理后的原料进行共混造粒，制备得到发泡母粒；3)将步骤2)制得的发泡母粒加入到挤出发泡片材设备中，注入发泡剂进行挤出发泡，经冷却、剖切、牵引和收卷，得到可生物降解发泡片材。本发明中得到的可生物降解发泡片材，具有较好的韧性、强度和回弹性，耐弯折，有良好的生物降解性，环境友好，发泡后可有效降低原料成本。

技术领域

本发明涉及发泡片材技术领域。更具体地，涉及一种可生物降解发泡片材及其制备方法。

背景技术

泡沫塑料是以聚合物(橡胶、塑料、弹性体或天然高分子材料)为基体，其内部含有气泡的微孔材料，可看作是以气体为填料的复合材料。常见的发泡片材有聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)，与普通塑料相比，发泡片材具有体积密度小、比强度高、能量吸收能力强、隔热隔音性能好等特点，正因为有这些优异性能，被广泛应用在家庭日常用品、包装材料、交通工具、绝缘材料、电子产品和化学等领域。

当前使用的大多数发泡片材都具有不降解、回收再利用困难等弊端，对自然环境造成危害，俗称“白色污染”，许多国际环保组织已经要求停止或限制生产和使用部分泡沫塑料。例如聚氨酯泡沫塑料，其在制备过程中会产生异氰酸酯残留物，而该残留物是对人体有害的。随着世界各国政府和人们对环境问题的关注，环保意识的增强，所以开发可生物降解泡沫塑料是当前研究的热点项目。

可生物降解塑料是指在自然界中的微生物(细菌、真菌等)作用下通过生物代谢过程而发生降解的高分子材料，最终产物为二氧化碳、水和其他对环境无害的小分子物质。按其来源可分为天然化合物、微生物合成型和人工合成型。天然化合物主要包括淀粉、纤维素和甲壳素等，微生物合成型主要是聚羟基脂肪酸酯(PHA)，而人工合成型生物降解塑料由于其相对低廉的价格以及较为容易实现及控制的生产过程，成为当前的主要发展方向及工业化生产方向，主要产品聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯(PBAT)和聚己内酯(PCL)等。目前对于可生物降解塑料的研究很多，主要集中在树脂合成工艺和聚合物改性等方面，关于可生物降解制品研究较少，尤其在可生物降解发泡片材方面很少。

专利CN106476298A公开了一种发泡片材挤出机及该机制备的PBAT发泡片材，该发明公开了双螺杆挤出机和单螺杆挤出机串联而成的发泡片材挤出机，并且以PBAT树脂、扩链剂、成核剂为原料体系用该设备制备了发泡片材。专利201710266875.X公开了一种聚乳酸聚丙烯合金发泡材料的制备方法，该专利利用两个串联单螺杆挤出机以聚乳酸、聚丙烯和相容剂为原料体系一次发泡成型制备得到发泡片材。专利201710473686.X公开了一种聚乳酸生物降解发泡餐盒生产工艺，该专利先对PLA进行改性，然后使用双螺杆串联单螺杆的挤出机制备得到发泡片材。专利200610117069.8公开了一种吸塑用聚乳酸泡沫塑料片材及其制备方法，该专利以聚乳酸为基体，添加相关助剂制备得到改性聚乳酸发泡母粒，然后将该发泡母粒添加发泡剂后通过直接挤出制备得到发泡片材。

上述专利主要是以生物降解聚酯为单一基体原料，由于生物降解聚酯价格较高，无法形成具有较强市场竞争力的产品；与聚丙烯合金的发泡材料虽然在成本上可以实现一定程度降低，但是聚丙烯不具有生物降解性，产品无法实现完全生物降解。

因此，本发明提供了一种可生物降解发泡片材及其制备方法，至少解决上述之一的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种可生物降解发泡片材，该可生物降解发泡片材具有良好的使用性能，优异的加工性能，较好的印刷性，良好的生物降解性，经过发泡后可有效降低原料成本，提高产品市场竞争力，上述优点决定了其具有广阔的应用前景。