[发明专利]一种绿色环保的轻质保温聚乳酸发泡材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种绿色环保的轻质保温聚乳酸发泡材料的制备方法，制备方法包括：对聚乳酸和木质纤维进行预处理；将预处理后的聚乳酸和木质纤维与润滑剂、无机填料、扩链剂、偶联剂、抗氧剂依次进行混合、挤出造粒和制片，得到改性PLA片材；将改性PLA片材置于高压容器中保压；将保压后的PLA片材置于发泡介质中进行物理发泡；对发泡后的PLA片材进行冷却定型，得到聚乳酸发泡材料。本发明能够有效提高聚乳酸发泡材料的环保性。

技术领域

本发明属于木塑发泡材料制备技术领域，涉及一种绿色环保的轻质保温聚乳酸发泡材料的制备方法。

背景技术

PLA是以乳酸为主要原料经聚合得到的塑料材料，是一种可降解的生物环保塑料，乳酸可由植物淀粉发酵而成。现聚乳酸发泡材料为制备过程稳定性和便利性多采用化学发泡的方式制备。在随后的发泡材料应用中，添加的化学发泡剂存在发泡剂迁移、污染环境的问题，同时化学发泡多需与交联剂同时使用，又存在使用后制品难回收的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种绿色环保的轻质保温聚乳酸发泡材料的制备方法，能够有效提高聚乳酸发泡材料的环保性。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种绿色环保的轻质保温聚乳酸发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

对聚乳酸和木质纤维进行预处理；

将预处理后的聚乳酸和木质纤维与润滑剂、无机填料、扩链剂、偶联剂、抗氧剂依次进行混合、挤出造粒和制片，得到改性PLA片材；

将改性PLA片材置于高压容器中保压；

将保压后的PLA片材置于发泡介质中进行物理发泡；

对发泡后的PLA片材进行冷却定型，得到聚乳酸发泡材料。

可选的，制备原料按重量份数计，包括以下组分：聚乳酸50~100份、木质纤维0-50份、润滑剂0-10份、无机填料0-10份、扩链剂0-5份、偶联剂0-10份、抗氧剂0-10份。

可选的，预处理包括：聚乳酸在40-80℃真空干燥箱或鼓风干燥箱中干燥6-16h，木质纤维在40-120℃真空干燥箱或鼓风干燥箱中干燥6-16h。

可选的，物理发泡的保压压力为1-10MPa，保压温度为-10-100℃，保压时间为1-72h，发泡温度为10-150℃，发泡时间为0-100s。

可选的，物理发泡所用的发泡剂包括空气、氮气、二氧化碳中的一种或多种组合；发泡介质为包括水、甘油、棕榈油中的一种或多种组合。

可选的，通过将二次发泡的PLA置于冰水浴中进行冷却定型，定型时间为10-120s。

可选的，所述木质纤维包括杨树粉、松树粉、稻壳粉、秸秆粉、桉木粉、竹粉中一种或多种组合；所述木质纤维的粒径为40~1000目。

可选的，所述扩链剂包括乙二胺、己二胺、均苯四甲酸酐、双酚A型液态环氧树脂6101、异氰尿酸三缩水甘油酯、N,N,N,N,-四缩水甘油基-4,4,二氨基二苯基甲烷、异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或几种组合。

可选的，所述偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种组合。

可选的，所述抗氧剂包括1010、330、3114、168、626中的一种或几种组合。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

本发明提供一种绿色环保的轻质保温聚乳酸发泡材料的制备方法，有效解决了木质纤维废物利用的问题，降低材料使用成本，同时废弃的PLA可以回收降解，最终降解成二氧化碳和水，对环境无污染，是绿色环保的高分子材料，并且在复合材料体系中引入微孔结构，有利于降低材料密度，提高产品冲击强度和隔热、隔音性能；