[发明专利]一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子及其制备工艺

说明书

本发明涉及发泡粒子技术领域，且公开了一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子，包括以下重量配比的组分：PLA20‑85％,淀粉30‑85％，成核剂1‑5％，抗氧化剂0.1‑0.3％，增容剂1‑5％，一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子的制备工艺，通过塑性淀粉以较大的组分比引入PLA树脂，并能保证改性PLA材料综合性能满足应用需求，大大降低PLA发泡珠粒的生产成本，同时采用纳米黏土/纳米分子筛/纳米炭黑作为发泡混合成核剂，促进PLA发泡珠粒泡孔均匀，与纳米粒子进一步增强PLA与塑性淀粉之间作用力，提升发泡制备力学强度，进而采用超临界CO2和水蒸气作为混合发泡介质，成本低，制备过程无污染，操作简单，便于大规模生产，使得制备的PLA发泡粒子完全可降解，无残留，生物相容性好。

技术领域

本发明涉及发泡粒子领域，具体为一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子及其制备工艺。

背景技术

聚乳酸是一种热塑性脂肪族聚酯，具有良好的力学性能、加工性能、透明性和独特的阻隔性能。PLA主要通过丙交酯开环聚合得到，来源于可再生资源如小麦、玉米、谷物、稻杆等中的淀粉和糖类。PLA使用废弃后完全可生物降解，最终分解产物为二氧化碳和水，不会对环境产生任何污染，是被广泛关注的绿色环保材料，有望替代传统石油基塑料被广泛应用于各个领域。近年来，聚乳酸发泡材料成为发泡材料领域研究的热点，有望广泛的用于日用品和包装等领域，取代传统的石油基泡沫塑料，解决困扰多年的“白色污染”问题。

然而，PLA的分子链呈现半刚性，导致其熔体强度低、结晶速率慢，可发泡性差，成核位点少，一般需要先对PLA进行增强改性。目前提高PLA发泡能力的方法主要有如下几种：一是在PLA中加入另外一种聚合物形成聚合物共混物，第二组分加入会在一定程度上改善聚乳酸的发泡性能；二是改变PLA 分子链结构，如通过加入扩链剂和交联剂交联；三是加入填料，同时填料的加入能够增强PLA泡沫的机械性能。

但是常规改性和填料的加入可能对PLA可降解性产生不利影响，并且PLA 本身成核效果差，导致泡孔均匀性差，降低材料的力学性能，而PLA树脂较高的成本进一步减少发泡材料的应用范围。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子及其制备工艺，具备了快速降解与发泡过程异相成核和泡孔均匀性的优点，解决了常规改性和填料的加入可能对PLA可降解性产生不利影响，并且PLA 本身成核效果差，导致泡孔均匀性差，降低材料的力学性能，而PLA树脂较高的成本进一步减少发泡材料的应用范围的问题。

(二)技术方案

为实现上述可以彻底驱除甲醛的目的，本发明提供如下技术方案：一种改性生物降解聚乳酸发泡粒子，包括以下重量配比的组分：

PLA----------------------20％-85％；

淀粉------------------30％-85％；

成核剂----------------------1％-5％；

抗氧化剂------------------------0.1％-0.3％；

增容剂--------------------1％-5％。

进一步的，所述PLA20％、淀粉71％、成核剂4.9％、抗氧化剂0.1％、增容剂4％。

进一步的，所述PLA50％、淀粉45％、成核剂3％、抗氧化剂0.2％、增容剂 1.8％。

进一步的，所述PLA85％、淀粉13％、成核剂1％、抗氧化剂0.3％、增容剂 0.7％。

进一步的，所述塑性淀粉内PLA树脂占比大于其他材料。