[发明专利]微发泡全生物降解聚合物片材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种微发泡全生物降解聚合物片材及其制备方法。所述微发泡全生物降解聚合物片材包括以下质量份数的组分：全生物降解聚合物100份，微球发泡剂母粒3‑12份，生物基填料10‑50份，甘油3‑8份；所述微球发泡剂母粒包括以下质量份数的组分：可低温熔融加工的聚合物100份，微球发泡剂50‑100份，相容剂5‑10份。本发明能够得到发泡倍率高、密度低、韧性好，耐冲击性强等力学性能优良的全生物降解片材，该片材可用于制作餐盒等快速消费品，有较高的应用价值和良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子材料加工成型领域，更具体地，涉及一种微发泡全生物降解聚合物片材及其制备方法。

背景技术

在现代生活中，人们日益关注资源和环境问题，以可再生资源生产全生物降解产品是以后的主要发展方向，全生物降解产品使用后可在自然状态下被微生物分解成水和二氧化碳，对环境没有任何污染。而传统的泡沫塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等塑料，虽然在轻量化、隔热性，隔声性、缓冲性等方面较为出色，广泛应用于绝缘，缓冲，吸收以及承重结构等方面。但都不是可降解的塑料，使用后置于自然环境中几乎不能分解，焚烧处理后又产生大量有毒有害气体，严重污染自然环境。

生物基填料填充的发泡全生物降解聚合物材料，因其低密度、较好的机械强度、隔热隔声性以及环保可降解性，能广泛应用于食品包装、汽车、建筑、合成木材和体育用品等领域。

目前，通过物理或化学发泡可以制得全生物降解聚合物发泡片材，物理发泡的方法主要包括超临界二氧化碳发泡法，其缺点是对设备的要求较高且工艺成本较高；化学发泡方法主要是在基体中添加如AC发泡剂的化学发泡剂而成型，其缺点是对基体的流动性要求较高，产生二次污染，不适合用于卫生级别较高的食品包装领域，而且对生产工艺条件要求苛刻，而且过程难以控制。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种微发泡全生物降解聚合物片材及其制备方法，得到发泡倍率高、密度低、韧性好，耐冲击性强等力学性能优良的全生物降解片材，该片材可用于制作餐盒等快速消费品，有较高的应用价值和良好的应用前景。

为了实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种微发泡全生物降解聚合物片材，包括以下质量份数的组分：全生物降解聚合物100份，微球发泡剂母粒3-12份，生物基填料10-50份，甘油3-8份；所述微球发泡剂母粒包括以下质量份数的组分：可低温熔融加工的聚合物100份，微球发泡剂50-100份，相容剂5-10份。

进一步地，所述全生物降解聚合物为聚乳酸(PLA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸-己二酸丁二酯(PBSA)、聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)、聚对苯二甲酸-共-丁二酸丁二醇酯(PBST)、聚3-羟基丁酸酯(PHB)、聚乙醇酸(PGA)、聚己内酯(PCL)、聚羟基烷基酸酯(PHA)、聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)中的一种或组合。

进一步地，所述可低温熔融加工的聚合物为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-辛烯共聚物以及石蜡中一种或组合；所述微球发泡剂为包含低沸点烃类的丙烯腈系共聚物、包含低沸点烃类的丙烯酸系共聚物以及包含低沸点烃类的乙烯-醋酸乙烯共聚物中一种或组合；所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油醚接枝乙烯丙烯共聚物以及甲基丙烯酸缩水甘油醚接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或组合。

进一步地，所述生物基填料为玉米淀粉、热塑性淀粉、木粉、稻壳粉、棉纤维、麻纤维、竹纤维以及木浆纤维中的一种或组合。

进一步地，所述生物基填料为竹纤维，长径比为3:1-20:1。

进一步地，所述生物基填料经过偶联剂处理，所述偶联剂包括硅酮、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或组合。