一种醋酸纤维素开孔微孔发泡材料的制备方法

文档序号:9822314阅读:574来源:国知局
一种醋酸纤维素开孔微孔发泡材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种醋酸纤维素材料,具体来说设及一种醋酸纤维素开孔微孔发泡材 料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 醋酸纤维素作为纤维素的衍生物,具有用途广泛、产品附加值高、生产方便、流程 短、服用性能优良、生产过程无污染及原料可再生等优点,受到了全世界的广泛关注。目前 醋酸纤维素主要应用于纺织品制造,香烟过滤材料,膜材料,生物组织工程材料等。
[0003] 开孔发泡材料是指材料泡体中的泡孔间相互连通,泡体中的气相和材料都是连续 相的泡沫材料。开孔发泡材料的特点是材料的聚合物基体中的泡孔不是封闭的,泡孔壁破 裂,气泡间相互连通,能形成复杂的通道,让小分子气体或流体通过材料流动,通过的难易 程度与聚合物材料的性能及开孔率有关。假如能够精确地控制开孔发泡材料中泡孔的尺寸 和形态,就可W确定穿过材料的微粒的大小,使其起到分离作用,实现特殊用途。
[0004] 开孔发泡材料(如聚氨醋、橡胶、乙締-乙酸乙締醋共聚物和聚丙締等)由于其本身 具有柔初性和易加工性,被广泛使用作清洁海绵、抗震材料、衬垫材料、吸音材料和各种过 滤材料。
[0005] 由于醋酸纤维素特别是二醋酸纤维素的热降解溫度与烙融溫度接近,因此很难进 行烙融加工,难W被广泛应用,因此有必要研发一种改善醋酸纤维素的发泡性能的醋酸纤 维素发泡加工技术。

【发明内容】

[0006] 为改善醋酸纤维素的热塑性及发泡性能,本发明提供一种醋酸纤维素开孔微孔发 泡材料的制备方法。
[0007] 本发明通过下列技术方案实现:一种醋酸纤维素开孔微孔发泡材料的制备方法, 经过下列各步骤: (1) 按下列质量份的组分进行备料,并混合制得混合物料: 醋酸纤维素99~70份、聚丙締1~30份、助剂1~10份; (2) 在步骤(1)的混合物料中加入1~10质量份的超临界二氧化碳,W超临界二氧化碳 辅助挤出发泡制得醋酸纤维素开孔微孔发泡材料。
[000引所述步骤(1)的醋酸纤维素为一醋酸纤维素、二醋酸纤维素或Ξ醋酸纤维素。
[0009] 所述步骤(1)的助剂包括增塑剂、发泡剂、稳定剂中的一种或几种。
[0010] 所述增塑剂为巧樣酸醋类增塑剂。
[0011] 所述发泡剂为偶氮类发泡剂或碳酸盐类发泡剂。
[0012] 所述稳定剂为亚憐酸醋类稳定剂。
[0013] 所述步骤(2)的W超临界二氧化碳辅助挤出发泡是采用常规双螺杆挤出发泡成型 机组,控制入口溫度为150~175°C、第一段溫度为170~185°C、第二段溫度为185~195°C、 第Ξ段溫度为195~200°C、第四段溫度为200~195°C、第五段溫度195~185°C、模口溫度为 185~150°C,将步骤(1)所得混合物料加入,并在第二段加入超临界二氧化碳,挤出后在200 ~240°C下进行发泡1~5min。
[0014] 聚丙締材料作为一种热塑性工程塑料,具有良好的加工性能。由于其优异的流变 性能及合适的烙体强度,在醋酸纤维素中加入聚丙締材料,能降低醋酸纤维素的热加工溫 度,同时调节醋酸纤维素的烙体强度,改善醋酸纤维素的发泡性能。
[0015] 本发明具备的优点及效果:本发明操作简单,原料便宜,所得材料可W广泛的应用 于清洁海绵、抗震材料、衬垫材料、吸音材料和各种过滤材料,具有良好的市场应用前景。本 发明制备得到的发泡材料,孔径为1~10微米,孔密度为1〇6~l〇9cells/cm 3,开孔率大于 80〇/〇。
【具体实施方式】
[0016] 下面通过实施例对本发明做进一步说明。
[0017]实施例1 (1) 按下列质量份的组分进行备料,并混合制得混合物料: Ξ醋酸纤维素99份、聚丙締1份、巧樣酸Ξ乙醋1份、碳酸钢5份、亚憐酸醋助剂4份; (2) 采用常规双螺杆挤出发泡成型机组,控制入口溫度为150°C、第一段溫度为175°C、 第二段溫度为185°C、第Ξ段溫度为195°C、第四段溫度为200°C、第五段溫度185°C、模口溫 度为150°C,将步骤(1)所得混合物料加入,再在第二段加入10质量份的超临界二氧化碳进 行挤出,挤出后在24(TC下进行发泡5min,即得醋酸纤维素开孔微孔发泡材料。经测定其平 均孔径为8.4微米,孔密度为1.8 X 108cells/cm3,开孔率91%。
[001引实施例2 (1) 按下列质量份的组分进行备料,并混合制得混合物料: 二醋酸纤维素70份、聚丙締30份、AC发泡剂1份; (2) 采用常规双螺杆挤出发泡成型机组,控制入口溫度为175°C、第一段溫度为185°C、 第二段溫度为195°C、第Ξ段溫度为200°C、第四段溫度为195°C、第五段溫度195°C、模口溫 度为185°C,将步骤(1)所得混合物料加入,再在第二段加入1质量份的超临界二氧化碳进行 挤出,挤出后在20(TC下进行发泡Imin,即得醋酸纤维素开孔微孔发泡材料。经测定其平均 孔径为9.4微米,孔密度为5.3 X l07cells/cm3,开孔率83%。
[0019] 实施例3 (1) 按下列质量份的组分进行备料,并混合制得混合物料: 一醋酸纤维素75份、聚丙締25份、巧樣酸Ξ下醋1份、碳酸氨钢发泡剂3份、亚憐酸醋助 剂1份; (2) 采用常规双螺杆挤出发泡成型机组,控制入口溫度为165°C、第一段溫度为170°C、 第二段溫度为190°C、第Ξ段溫度为195°C、第四段溫度为200°C、第五段溫度190°C、模口溫 度为175°C,将步骤(1)所得混合物料加入,再在第二段加入5质量份的超临界二氧化碳进行 挤出,挤出后在23(TC下进行发泡2min,即得醋酸纤维素开孔微孔发泡材料。经测定其平均 孔径为2.6微米,孔密度为7.0 X l〇6cells/cm3,开孔率87%。
[0020] 实施例4 (1) 按下列质量份的组分进行备料,并混合制得混合物料: 二醋酸纤维素85份、聚丙締15份、巧樣酸乙醋3份、AC发泡剂2份、亚憐酸醋助剂2份; (2) 采用常规双螺杆挤出发泡成型机组,控制入口溫度为170°C、第一段溫度为180°C、 第二段溫度为190°C、第Ξ段溫度为195°C、第四段溫度为200°C、第五段溫度190°C、模口溫 度为165°C,将步骤(1)所得混合物料加入,再在第二段加入6质量份的超临界二氧化碳进行 挤出,挤出后在22(TC下进行发泡2min,即得醋酸纤维素开孔微孔发泡材料。经测定其平均 孔径为1.9微米,孔密度为2.2X109cells/cm3,开孔率82%。
[0021] 实施例5 (1) 按下列质量份的组分进行备料,并混合制得混合物料: Ξ醋酸纤维素95份、聚丙締15份、巧樣酸乙醋4份、碳酸氨巧发泡剂2份、亚憐酸醋助剂3 份; (2) 采用常规双螺杆挤出发泡成型机组,控制入口溫度为160°C、第一段溫度为180°C、 第二段溫度为195°C、第Ξ段溫度为200°C、第四段溫度为195°C、第五段溫度185°C、模口溫 度为170°C,将步骤(1)所得混合物料加入,再在第二段加入3质量份的超临界二氧化碳进行 挤出,挤出后在24(TC下进行发泡5min,即得醋酸纤维素开孔微孔发泡材料。经测定其平均 孔径为3.5微米,孔密度为3.8 X l〇7cells/cm3,开孔率90%。
[0022] 对比例1:同实施例2,仅删除聚丙締,不使用聚丙締。
[0023] 对比例2:同实施例2,仅将聚丙締替换为聚乳酸。
[0024] 由上表对比可知,加入聚丙締后,材料的孔径减小,孔密度增加,开口率也显著增 加,明显的改善了醋酸纤维素的开孔发泡性能。
【主权项】
1. 一种醋酸纤维素开孔微孔发泡材料的制备方法,其特征在于经过下列各步骤: (1) 按下列质量份的组分进行备料,并混合制得混合物料: 醋酸纤维素99~70份、聚丙烯1~30份、助剂1~10份; (2) 在步骤(1)的混合物料中加入1~10质量份的超临界二氧化碳,以超临界二氧化碳 辅助挤出发泡制得醋酸纤维素开孔微孔发泡材料。2. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)的醋酸纤维素为一醋酸 纤维素、二醋酸纤维素或三醋酸纤维素。3. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)的助剂包括增塑剂、发泡 剂、稳定剂中的一种或几种。4. 根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述增塑剂为柠檬酸酯类增塑剂。5. 根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述发泡剂为偶氮类发泡剂或碳酸盐 类发泡剂。6. 根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述稳定剂为亚磷酸酯类稳定剂。7. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)的以超临界二氧化碳辅 助挤出发泡是采用常规双螺杆挤出发泡成型机组,控制入口温度为150~175°C、第一段温 度为170~185°C、第二段温度为185~195°C、第三段温度为195~200°C、第四段温度为200 ~195°C、第五段温度195~185°C、模口温度为185~150°C,将步骤(1)所得混合物料加入, 并在第二段加入超临界二氧化碳,挤出后在200~240 °C下进行发泡1~5min。
【专利摘要】本发明涉及一种醋酸纤维素开孔微孔发泡材料的制备方法,将醋酸纤维素、聚丙烯和助剂按比例混合后加入一定量的超临界二氧化碳,以超临界二氧化碳辅助挤出发泡制得醋酸纤维素开孔微孔发泡材料。本发明操作简单,原料便宜,所得材料可以广泛的应用于清洁海绵、抗震材料、衬垫材料、吸音材料和各种过滤材料,具有良好的市场应用前景。本发明制备得到的发泡材料,孔径为1~10微米,孔密度为106~109cells/cm3,开孔率大于80%。
【IPC分类】C08K5/11, C08L23/12, C08J9/10, B29C47/92, C08L1/12, C08K5/524, C08J9/12, C08J9/08
【公开号】CN105585740
【申请号】CN201610129557
【发明人】王晋, 刘志华, 王昆淼, 何沛, 张涛, 刘春波, 缪明明
【申请人】云南中烟工业有限责任公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年3月8日
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