[发明专利]一种全生物降解改性PBAT发泡板材及其制备方法、应用

说明书

本发明涉及发泡材料技术领域，尤其涉及一种全生物降解改性PBAT发泡板材及其制备方法、应用，所述全生物降解改性PBAT发泡板材包括以下重量份的组分：70~100份PBAT，20~30份刚性聚合物，10~20份成核剂，2.5~5份相容剂，0.4~0.6份抗氧剂，1.2~3份润滑剂和3~6份扩链剂。本发明各配方组分之间协同增效，创造性通过引入刚性聚合物，在PBAT基体的分子结构中引入硬段，并在PBAT上接枝扩链剂，提高PBAT材料的熔体强度，提高其在发泡后的尺寸稳定性。

技术领域

本发明涉及发泡材料技术领域，尤其涉及一种全生物降解改性PBAT发泡板材及其制备方法、应用。

背景技术

聚合物发泡材料由于其优异的力学性能及轻量化的优势，目前被广泛应用在各行各业中。目前应用较为广泛的有PE发泡材料，PS发泡材料，PVC发泡材料等等。我国作为人口基数较大的国家，每年都消耗大量的发泡材料。目前伴随着国民环保意识的增强，国家对塑料制品的提出了进一步的环保要求，将取代一次性塑料制品，要求大力普及生物可降解型塑料制品。

PBAT材料(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)作为一种热塑性生物降解型材料，由于其优异的延展性及伸展率，且加工温度与PE相近，多数PE生产产商无需更换设备即可切换原材料，具有比较高的普适性。但PBAT作为酯类聚合物，在热加工过程中极易出现热氧降解，且由于PBAT的线性结构，不存在支链，其熔体强度较低，因此制约了其在发泡领域的应用。

中国专利文献上公开了“一种聚乙烯隔热发泡板材及其制备方法”，其申请公布号为CN111100354A，该发明将PBAT作为部分改性剂填充在PE发泡材料，虽然可以提供给材料一定的生物降解性能，可是大部分材料基体还是PE，不存在生物降解性能。

中国专利文献上公开了“一种可降解化学发泡母粒及其制备方法”，其申请公布号为CN109762309A，该发明在发泡过程中使用的是化学发泡剂，在成品中会残留甲酰胺或者发泡剂等物质，即影响制品性能且残留化学物质会对人体产生一定影响。

发明内容

本发明为了克服现有PBAT材料熔体强度不足、降解不彻底的问题，提供了一种熔体强度高、发泡区间宽、延展性和拉伸强度综合性能优良的全生物降解改性PBAT发泡板材。

本发明还提供了一种全生物降解改性PBAT发泡板材的制备方法，操作简单，工艺条件可控，易于产业化。

本发明还提供了一种全生物降解改性PBAT发泡板材的在健身器材中的应用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种全生物降解改性PBAT发泡板材，包括以下重量份的组分：70～100份PBAT，20～30份刚性聚合物，10～20份成核剂，2.5～5份相容剂，0.4～0.6份抗氧剂，1.2～3份润滑剂和3～6份扩链剂。

本发明全生物降解改性PBAT发泡板材各配方组分之间协同增效，创造性通过引入刚性聚合物，在PBAT基体的分子结构中引入硬段，并在PBAT上接枝扩链剂，提高PBAT材料的熔体强度，提高其在发泡后的尺寸稳定性。

作为优选，所述刚性聚合物选自聚乳酸PLA、低密度聚乙烯LDPE和聚丙烯PP中的一种；所述刚性聚合物与PBAT的质量比为(5～30):100。

本发明将PBAT和刚性聚合物共混，制备高熔体强度的PBAT改性料，其中引入了由PLLA和PDLA相互作用形成的立构复合晶，利用立构复合晶刚性和耐高温的特点，使其在PBAT改性料中充当物理交联点和异相成核位点，弥补了PBAT硬度偏软和拉伸强度较差的缺点。