一种高倍率PBAT基发泡材料及其制备方法

本发明涉及发泡材料，特别涉及一种高倍率pbat基发泡材料及其制备方法。

背景技术：

1、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(pbat)是一种新型的完全生物降解脂肪－芳香族共聚酯，同时其链段兼具长链脂肪烃的柔性和芳环的刚性，这赋予了其优异的柔韧性，同时还具有良好的降解特性，是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用前景最好的可降解材料之一，由于pbat很多性质类似于ldpe，这使得其有望在餐饮、包装、生物医疗方面得到应用，从而代替传统的ldpe材料。

2、而对于pbat发泡材料的研究目前还不成熟，主要问题在于pbat熔体强度差，分子量较小，结晶度较低，在发泡后极其容易产生严重的收缩，如专利cn 113912999a将pbs加入到pbat中，虽然加入交联剂提升了发泡材料的稳定性，但最大发泡倍率仅有19.0，同时发泡材料的循环压缩回弹性不佳。这导致pbat在发泡领域的应用受到了极大的限制。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种高倍率pbat基发泡材料的制备方法，pcl和pbs的加入量少，得到的可降解发泡材料发泡倍率高、回弹性好；同时adr环氧扩链剂的加入一方面改善了复合材料的结晶行为，另一方面在发泡过程中增加了泡孔的成核密度，泡孔生长过程中的气体量增加，提升了发泡密度和稳定后的发泡材料的发泡倍率。

2、本发明的另一目的在于提供一种高倍率pbat基发泡材料。

3、本发明的目的通过以下技术方案实现：

4、一种高倍率pbat基发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

5、(1)将pbat、pcl、pbs、成核剂和adr环氧扩链剂混合均匀，然后进行混炼，得到共混物；

6、其中，以质量份数计，pbat为60～100份，pcl为1～30份，pbs为1～30份，成核剂为0.1～3份，adr环氧扩链剂为0.1～2份；

7、(2)将步骤(1)所得共混物成型，成型后饱和一段时间，泄压发泡得到高倍率pbat基发泡材料。

8、优选的，所述混炼，具体为：放入到密炼机中，加工温度为130℃～170℃，转速为50～70rpm，混炼时间为6～15min。

9、优选的，所述成型，具体为：在160～200℃的平板硫化机上制作成1mm～2mm厚的片材。

10、优选的，所述饱和的时间为30min～120min。

11、优选的，所述发泡，具体为：采用co2为发泡剂，发泡温度为95～105℃，发优选的，所述泄压的速率为2～20mpa/s。

12、优选的，所述adr环氧扩链剂为adr-4370、adr-4468、adr-4368或adr-4400中的至少一种。

13、优选的，所述成核剂为滑石粉、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、有机纳米蒙拓土中的至少一种。

14、一种高倍率pbat基发泡材料，包括pbat 60～100份，pcl 1～30份，pbs 1～30份，成核剂0.1～3份和adr环氧扩链剂0.1～2份。

15、优选的，所述的高倍率pbat基发泡材料，由以下组分组成：pbat 65～70份，pcl 8～12份，pbs18～22份，成核剂0.8～1.2份，adr环氧扩链剂0.8～1份。

16、与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

17、(1)本发明的高倍率pbat基发泡材料，采用可降解材料作为基材，其中pbs拥有较强的结晶能力，加入的adr环氧扩链剂，一方面增强了复合材料的熔体强度可以支撑泡孔生长阶段的泡孔生长和稳定，另一方面，扩链反应生成的支化结构，可以调控pbs的结晶行为，一定程度的结晶可以提高pbat基发泡材料的抗收缩性，结合pcl对发泡材料的回弹性的改善作用，本发明的高倍率pbat基发泡材料经过多次重复压缩之后，复合发泡材料依然保持良好的形状，最大发泡倍率保持32.0的同时，压缩强度保持在0.2mpa以上。

18、(2)本发明的高倍率pbat基发泡材料的制备方法，所需发泡温度较低，同时饱和时间较短。

19、(3)本发明的高倍率pbat基发泡材料的制备方法，操作简单，使用的气体co2来源于空气，廉价易得无污染，更重要的是使用单一气体co2，大大降低了对装置的要求，无须采用混合气体即可达到较好的发泡效果。

技术特征：

1.一种高倍率pbat基发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高倍率pbat基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述混炼，具体为：放入到密炼机中，加工温度为130℃～170℃，转速为50～70rpm，混炼时间为6～15min。

3.根据权利要求1所述的高倍率pbat基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述成型，具体为：在160～200℃的平板硫化机上制作成1mm～2mm厚的片材。

4.根据权利要求1所述的高倍率pbat基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述饱和的时间为30min～120min。

5.根据权利要求1所述的高倍率pbat基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述发泡，具体为：采用co2为发泡剂，发泡温度为95～105℃，发泡压强为12～20mpa。

6.根据权利要求1所述的高倍率pbat基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述泄压的速率为2～20mpa/s。

7.根据权利要求1所述的高倍率pbat基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述adr环氧扩链剂为adr-4370、adr-4468、adr-4368或adr-4400中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的高倍率pbat基发泡材料的制备方法，其特征在于，所述成核剂为滑石粉、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、有机纳米蒙拓土中的至少一种。

9.一种高倍率pbat基发泡材料，其特征在于，包括pbat 60～100份，pcl 1～30份，pbs1～30份，成核剂0.1～3份和adr环氧扩链剂0.1～2份。

10.根据权利要求8所述的高倍率pbat基发泡材料，其特征在于，由以下组分组成：pbat65～70份，pcl 8～12份，pbs18～22份，成核剂0.8～1.2份，adr环氧扩链剂0.8～1份。

技术总结本发明公开了一种高倍率PBAT基发泡材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将PBAT、PCL、PBS、成核剂和ADR环氧扩链剂混合均匀，然后进行混炼，得到共混物；其中，以质量份数计，PBAT为60～100份，PCL为1～30份，PBS为1～30份，成核剂为0.1～3份，ADR环氧扩链剂为0.1～2份；(2)将步骤(1)所得共混物成型，成型后饱和一段时间后泄压发泡得到高倍率PBAT基发泡材料。本发明还公开了一种高倍率PBAT基发泡材料。本发明制备的PBAT基发泡材料在保持较高发泡倍率的同时依旧保持良好的回弹特性，并且可采用单一气体CO<subgt;2</subgt;，降低了对装置的要求，操作简单。技术研发人员：何和智,曹海涛,朱治文,姜跃平,陈新厂,尚秀玲受保护的技术使用者：华南理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18