一种聚乳酸发泡材料及其制备方法与流程

文档序号:22683421发布日期:2020-10-28 12:47阅读:543来源:国知局

本发明属于可降解材料技术领域,具体涉及一种聚乳酸发泡材料及其制备方法。



背景技术:

聚乳酸是目前物理机械性能最接近聚烯烃的可降解塑料,但由于其结晶速度慢、玻璃化转变温度高、密度大、价格昂贵在代替聚烯烃材料的应用方面仍存在较大不足。发泡是一种轻量化的有效手段,通过有效的泡孔结构控制,可以实现材料的增强增韧,同时能有效节约运输、装载等成本,可以大幅提高产品市场竞争力。但聚乳酸的熔体强度极低,简单发泡很难实现均匀成泡,制品的强度和力学性能均不能得到保证。

目前对于聚乳酸发泡,最常见的是采用物理发泡法,使用气体进行直接发泡,如氮、二氧化碳、氩、空气,也包括使用超临界气体;但是采用气体发泡对设备要求较高,在口模处需要增设气体入口,炮筒设计上需要防止气体泄漏,工艺成本高。也可使用低沸点有机物作为发泡剂,常见的如丙烷、异丁烷、正丁烷、环丁烷、异戊烷、正戊烷、环戊烷、异己烷等,使用低沸点发泡剂需要注意贮存时间,长时间贮存会影响发泡效率。在使用物理发泡的时候通常需要伴随交联、支化等化学反应的预处理。

化学发泡法通常是在挤出时,先对聚乳酸树脂进行改性,或在挤出时加入一定的交联剂、扩链剂或者支化剂等,以增加聚乳酸的粘度,同时加入成核剂促进聚乳酸结晶,结晶过程也是强化熔体稳定性的重要技术手段。但是直接加入化学发泡剂对发泡的均匀性、稳定性等难以控制,发泡剂在螺杆中的分解也受局部浓度的影响,可能出现分解不均的问题。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术存在的不足,本发明的首要目的在于提供一种聚乳酸发泡材料,泡孔尺寸均匀,且具有良好的力学性能。

本发明的另一目的在于提供上述聚乳酸发泡材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种聚乳酸发泡材料,其特征在于,按重量份数计,包括以下组分:

聚乳酸树脂100份;

可发性含聚乳酸颗粒4~12份,

交联剂0.5~4份;

交联助剂0.1~1份;

成核剂0.5~3份。

其中,所述的聚乳酸树脂的mvr在230℃、2.16kg下为4.7ml/10min~23.7ml/10min;d-乳酸的含量为0.6%~5%。具体可选自natureworks的2003d、4032d、4042d、4043d、3251d、3052d或8051d等。

本发明所述的可发性含聚乳酸颗粒,按重量份数计,包括以下组分:

基体树脂100份;

负载型发泡剂8~15份;

活化剂0.04~0.45份;

其中,所述的活化剂质量为负载型发泡剂质量的0.5%~3%。

所述的基体树脂为端羧基聚乳酸、脂肪族聚酯和苯乙烯共聚物弹性体按照质量比(40~70):(30~60):(0~5)混合;其中,所述的端羧基聚乳酸的玻璃化转变温度为60~65℃,熔点为170~180℃,重均分子量为360000~1020000;本发明选用端羧基聚乳酸,具有较好的可发性;且对发泡剂的包裹性好,在后加工过程中容易分散在聚乳酸树脂中。

所述的脂肪族聚酯选自聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯或聚丁二酸丁二醇酯-共-癸二酸丁二醇酯中的任意一种或几种;所述的苯乙烯共聚物弹性体选自苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯或苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯中的任意一种或几种。

本发明所述的负载型发泡剂为无机粉体上负载热分解温度在160℃以上的发泡剂构成的功能化无机粉体;使用负载型发泡剂有助于控制发泡,可以减小泡孔尺寸,使泡孔尺寸均匀化。其中,无机粉体选用多孔或多层的无机粉体。所述的无机粉体的d50为0.8μm~5μm。无机粉体粒径太小容易发生团聚,且对发泡剂的负载量不足,无法达到要求的发泡效果;粒径过大则会影响聚乳酸的结晶成核和发泡成核。

所述的发泡剂选自偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸钡、对甲苯磺酰氨基脲、4,4’-氧代双(苯磺酰氨基脲)或三肼基三嗪中的任意一种或几种。其中,偶氮二甲酰胺具体可选用ac-2000、ac-1600、ac-1601、ac-2001、ac-2002、ac-2300、ac-2300w或ac-4000等。

所述的负载型发泡剂的制备方法包括以下步骤:

(1)将发泡剂与溶剂混合,形成发泡剂溶液,混合温度为60~100℃;所述的溶剂为二甲基亚砜或二甲基甲酰胺中的至少一种;其中,发泡剂的质量与溶剂的体积比为(20~60)g:(300~500)ml;

(2)将无机粉体与步骤(1)得到的发泡剂溶液混合,过滤,得到负载型发泡剂,混合温度为60~100℃;其中,发泡剂与无机粉体的质量比为(0.2~2):1。

所述的活化剂选自氧化锌、硬脂酸锌、苯亚磺酸锌中的任意一种或几种。活化剂能够促进发泡剂分解,降低分解温度;用量过少会导致发泡剂的发泡效率低。

根据材料性能需求,所述的可发性含聚乳酸颗粒,按重量份数计,还包括滑润剂0.5~4份,增塑剂3~8份。

合适的润滑剂选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡或石蜡中的任意一种或几种;

合适的增塑剂选自乙酰基柠檬酸三丁酯、三乙酸甘油酯或聚乙二醇中的任意一种或几种。

所述的可发性含聚乳酸颗粒的制备方法包括以下步骤:先将各组分进行预烘干;按照配比,在高速搅拌下进行混合,加入双螺杆挤出机进行挤出造粒,得到可发性含聚乳酸塑料颗粒;其中,搅拌转速为500~800转/分钟;双螺杆挤出机的长径比不大于48,挤出温度为110~135℃。

本发明所述的交联剂的热分解温度为180℃~200℃;具体选自双叔丁基过氧化二异丙基苯bibp、2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷、二叔丁基过氧化物dtbp、叔丁基过氧化氢tbhp中的任意一种;

所述的交联助剂为三甲代烯丙基异氰酸酯tmaic;

所述的成核剂为tmc-300或tmc-308;

根据材料性能需求,本发明的聚乳酸发泡材料,按重量份数计,还包括防老剂1~3份。所述的防老剂选自抗氧剂或光稳定剂中的任意一种或几种;其中,抗氧剂包括主抗氧剂或辅助抗氧剂;

主抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂t501中的任意一种或几种;辅助抗氧剂选自硫代二丙酸双月桂酯dltp、硫代二丙酸双十八酯dstdp或抗氧剂168中的任意一种或几种;

光稳定剂选自苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯共聚物pds、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯uv770、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮uv-531、2-(2’-羟基-3’,5’,-二叔丁基)-5氯代苯并三唑uv-327和双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)镍gw2002中的一种或几种。

本发明还提供了上述聚乳酸发泡材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)先将聚乳酸树脂和可发性含聚乳酸颗粒在80~100℃下干燥12~24小时;再将其与其他组分搅拌混合,得到混合物料;搅拌温度为80~120℃;搅拌转速为800~1000r/min;混合时间为10~30min;

(2)将步骤(1)的到的混合物料加入双螺杆挤出机挤出成型后,进行真空冷却定型,得到聚乳酸发泡材料;其中,双螺杆挤出机的螺杆长径比不低于36,挤出温度为140~175℃;所述真空冷却定型的真空度为0.05~0.1mpa,温度为5~30℃。

根据材料需求,可通过选用不同类型的挤出口模,如片材口模、管材口模、棒材口模、薄膜口模等制备不同类型的聚乳酸发泡材料。

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

本发明通过将发泡剂负载于无机粉体上,先制备得到可发性含聚乳酸颗粒;再通过挤出发泡制得聚乳酸发泡材料。本发明的聚乳酸发泡材料能够实现均匀成泡,形成直径小于10μm的闭孔微发泡结构,泡孔尺寸均匀,且具有良好的力学性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明实施例及对比例所用的原材料均来源于市购,但不限于这些材料:

基础树脂:端羧基聚乳酸,dg-dh500;

聚丁二酸丁二醇酯-共-癸二酸丁二醇酯,日本三菱gsgz95;

聚丁二酸丁二醇酯,新疆蓝山屯河th803s;

苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯,可乐丽septon™hg252;

苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯:可乐丽septon™4003;

发泡剂1:对甲苯磺酰氨基脲;

发泡剂2:偶氮二甲酰胺,ac-2000;

发泡剂3:4,4’-氧代双(苯磺酰氨基脲);

溶剂:二甲基甲酰胺;

无机粉体1:多孔二氧化硅,d50为3μm;

无机粉体2:多孔二氧化硅,d50为1μm;

无机粉体3:氧化铝分子筛,d50为1μm;

无机粉体4:蒙脱土,d50为5μm;

无机粉体5:多孔二氧化硅,d50为0.4μm;

无机粉体6:多孔二氧化硅,d50为7μm;

活化剂:苯亚磺酸锌;

润滑剂:石蜡;

增塑剂:三乙酸甘油酯;

聚乳酸树脂1:natureworks,2003d;

聚乳酸树脂2:natureworks,4043d;

聚乳酸树脂3:natureworks,8051d;

聚乳酸树脂4:natureworks,8052d;

交联剂1:双叔丁基过氧化二异丙基苯bibp;

交联剂2:2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷;

交联剂3:二叔丁基过氧化物dtbp;

交联剂4:叔丁基过氧化氢tbhp;

交联助剂:三甲代烯丙基异氰酸酯tmaic;

成核剂1:tmc300

成核剂2:tmc308

主抗氧剂1:抗氧剂1010;

主抗氧剂2:抗氧剂1076;

主抗氧剂3:抗氧剂t501

辅助抗氧剂1:硫代二丙酸双月桂酯dltp;

辅助抗氧剂2:硫代二丙酸双十八酯dstdp;

辅助抗氧剂3:抗氧剂168;

光稳定剂1:双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯uv770;

光稳定剂2:2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮uv-531;

光稳定剂3:2-(2’-羟基-3’,5’,-二叔丁基)-5氯代苯并三唑uv-327;

光稳定剂4:双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)镍gw2002;

各项性能测试方法:

结构观察:利用扫描电镜观察所得聚乳酸发泡材料的冲击断面;

发泡倍率:使用阿基米德法测得发泡材料的表观密度,根据表观密度和初始密度的比值计算发泡倍率;

拉伸强度:测试标准为gb/t1040-1992,要求材料的拉伸强度≥38.5mpa;

无缺口冲击强度:测试标准为gb/t1842-1996,要求材料的冲击强度≥8kj/m2

密度:测试标准为gb/t1463-2005。

负载型发泡剂的制备:

(1)按照表1配比称取各组分;将发泡剂与溶剂混合,形成发泡剂溶液,混合温度为60~100℃;

(2)将无机粉体与步骤(1)得到的发泡剂溶液混合,过滤,得到负载型发泡剂,混合温度为60~100℃。

表1:负载型发泡剂的各组分用量配比

可发性含聚乳酸颗粒的制备:

将各组分进行预烘干;按照表2配比,在高速搅拌下进行混合,加入双螺杆挤出机进行挤出造粒,得到可发性含聚乳酸塑料颗粒;其中,搅拌转速为500~800转/分钟;双螺杆挤出机的长径比不大于48,6段加热温度分别为110、115、120、120、135和130℃,模头温度为130℃。

可发性含聚乳酸颗粒b4的制备方法:

与a1的区别在于,先将对甲苯磺酰氨基脲与多孔二氧化硅混合得到混合的发泡剂,其余步骤相同。

表2:可发性含聚乳酸颗粒各组分配比(按重量份数计)

实施例1:

(1)先将乳酸2003d和可发性含聚乳酸颗粒a1在100℃下真空干燥24小时;再将100份聚乳酸2003d、4份可发性含聚乳酸颗粒a1、0.5份交联剂bibp、0.1份交联助剂tmaic、0.5份成核剂tmc300、0.2份抗氧剂1010、0.4份抗氧剂dltp、0.4份uv770在温度100℃、转速1000r/min的条件下混合20min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)的到的混合物料加入双螺杆挤出机,选用片材口模进行挤出,挤出成型后,进行真空冷却定型,得到聚乳酸发泡板;其中,双螺杆挤出机的螺杆长径比为36,6段加热温度为140、150、165、170、175、175℃,口模温度为175℃;真空冷却定型的真空度为0.05mpa,温度为5℃。

制得的聚乳酸发泡板外观平整不翘曲,表层致密光滑。发泡倍率为8倍。利用扫描电镜观察聚乳酸发泡板的冲击断面,结果显示,具有“皮-芯-皮”结构,其中,未发泡皮层厚度约为5~10μm;发泡芯层厚度约为3.5mm,呈现出均匀分布有直径小于10μm的闭孔微泡的芯层结构;

对制得的聚乳酸发泡板进行物理机械性能测试,结果如下:拉伸强度为40.6mpa;无缺口冲击强度为8.4kj/m2;密度为0.854g/cm3

实施例2:

(1)先将聚乳酸4043d和可发性含聚乳酸颗粒a2在100℃下真空干燥24小时;再将100份聚乳酸4043d、12份可发性含聚乳酸颗粒a2、4份2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷、1份交联助剂tmaic、3份成核剂tmc308、0.4份抗氧剂1076、0.8份抗氧剂dstp、0.8份uv531在温度80℃、转速800r/min的条件下混合10min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)的到的混合物料加入双螺杆挤出机,选用管材口模进行挤出,挤出成型后,进行真空冷却定型,得到聚乳酸发泡管;其中,双螺杆挤出机的螺杆长径比为40,6段加热温度为140、150、165、170、175、175℃,口模温度为175℃;真空冷却定型的真空度为0.1mpa,温度为30℃。

制得的聚乳酸发泡管外观平整不翘曲,表层致密光滑。发泡倍率为15倍。利用扫描电镜观察聚乳酸发泡管的冲击断面,结果显示,具有“皮-芯-皮”结构,其中,未发泡皮层厚度约为4~8μm;发泡芯层厚度约为2mm,呈现出均匀分布有直径小于10μm的闭孔微泡的芯层结构。

对制得的聚乳酸发泡管进行物理机械性能测试,结果如下:拉伸强度为79.3mpa;密度为0.621g/cm3

实施例3:

(1)先将聚乳酸8051d和可发性含聚乳酸颗粒a3在100℃下真空干燥24小时;再将100份聚乳酸8051d、8份可发性含聚乳酸颗粒a3、2份交联剂dtbp、0.5份交联助剂tmaic、2份成核剂tmc308、0.2份抗氧剂t501、0.4份抗氧剂168、0.2份uv327在温度100℃、转速1000r/min的条件下混合20min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)的到的混合物料加入双螺杆挤出机,选用棒材口模进行挤出,挤出成型后,进行真空冷却定型,得到聚乳酸发泡棒;其中,双螺杆挤出机的螺杆长径比为44,6段加热温度为140、150、165、170、175、175℃,口模温度为175℃;真空冷却定型的真空度为0.05mpa,温度为5℃。

制得的聚乳酸发泡棒外观平整不翘曲,表层致密光滑。发泡倍率为12倍。利用扫描电镜观察聚乳酸发泡棒的冲击断面,结果显示,具有“皮-芯-皮”结构,其中,未发泡皮层厚度约为5~10μm;发泡芯层厚度约为8mm,呈现出均匀分布有直径小于10μm的闭孔微泡的芯层结构。

对制得的聚乳酸发泡棒进行物理机械性能测试,结果如下:拉伸强度为43.9mpa;密度为0.769g/cm3

实施例4:

(1)先将聚乳酸8052d和可发性含聚乳酸颗粒a4在100℃下真空干燥24小时;再将100份聚乳酸8052d、10份可发性含聚乳酸颗粒a4、2份交联剂tbhp、0.5份交联助剂tmaic、2份成核剂tmc300、0.2份抗氧剂t501、0.4份抗氧剂168、0.2份gw2002在温度100℃、转速1000r/min的条件下混合20min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)的到的混合物料加入双螺杆挤出机,选用薄膜口模进行挤出,挤出成型后,进行真空冷却定型,得到聚乳酸发泡薄膜;其中,双螺杆挤出机的螺杆长径比为40,6段加热温度为140、150、165、170、175、175℃,口模温度为175℃;真空冷却定型的真空度为0.05mpa,温度为5℃。

制得的聚乳酸发泡薄膜外观平整不翘曲,表层致密光滑。发泡倍率为10倍。利用扫描电镜观察聚乳酸发泡薄膜的冲击断面,结果显示,具有“皮-芯-皮”结构,其中,未发泡皮层厚度约为1~3μm;发泡芯层厚度约为0.2mm,呈现出均匀分布有直径小于10μm的闭孔微泡的芯层结构。

对制得的聚乳酸发泡薄膜进行物理机械性能测试,结果如下:拉伸强度为42.8mpa;密度为0.722g/cm3

实施例5:

(1)先将乳酸2003d和可发性含聚乳酸颗粒a5在100℃下真空干燥24小时;再将100份聚乳酸2003d、4份可发性含聚乳酸颗粒a5、0.5份交联剂bibp、0.1份交联助剂tmaic、0.5份成核剂tmc300、0.2份抗氧剂1010、0.4份抗氧剂dltp、0.4份uv770在温度100℃、转速1000r/min的条件下混合20min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)的到的混合物料加入双螺杆挤出机,选用片材口模进行挤出,挤出成型后,进行真空冷却定型,得到聚乳酸发泡板;其中,双螺杆挤出机的螺杆长径比为36,6段加热温度为140、150、165、170、175、175℃,口模温度为175℃;真空冷却定型的真空度为0.05mpa,温度为5℃。

制得的聚乳酸发泡板外观平整不翘曲,表层致密光滑。发泡倍率为12倍。利用扫描电镜观察聚乳酸发泡板的冲击断面,结果显示,具有“皮-芯-皮”结构,其中,未发泡皮层厚度约为5~10μm;发泡芯层厚度约为3.5mm,呈现出均匀分布有直径小于6μm的闭孔微泡的芯层结构。

对制得的聚乳酸发泡板进行物理机械性能测试,结果如下:拉伸强度为41.7mpa;无缺口冲击强度为8.6kj/m2;密度为0.764g/cm3

实施例6:

(1)先将乳酸2003d和可发性含聚乳酸颗粒a6在100℃下真空干燥24小时;再将100份聚乳酸2003d、4份可发性含聚乳酸颗粒a6、0.5份交联剂bibp、0.1份交联助剂tmaic、0.5份成核剂tmc300、0.2份抗氧剂1010、0.4份抗氧剂dltp、0.4份uv770在温度100℃、转速1000r/min的条件下混合20min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)的到的混合物料加入双螺杆挤出机,选用片材口模进行挤出,挤出成型后,进行真空冷却定型,得到聚乳酸发泡板;其中,双螺杆挤出机的螺杆长径比为36,6段加热温度为140、150、165、170、175、175℃,口模温度为175℃;真空冷却定型的真空度为0.05mpa,温度为5℃。

制得的聚乳酸发泡板外观平整不翘曲,表层致密光滑。发泡倍率为15倍。利用扫描电镜观察聚乳酸发泡板的冲击断面,结果显示,具有“皮-芯-皮”结构,其中,未发泡皮层厚度约为3~6μm;发泡芯层厚度约为3.5mm,呈现出均匀分布有直径小于8μm的闭孔微泡的芯层结构。

对制得的聚乳酸发泡板进行物理机械性能测试,结果如下:拉伸强度为38.9mpa;无缺口冲击强度为10.4kj/m2;密度为0.684g/cm3

实施例7:

(1)先将乳酸2003d和可发性含聚乳酸颗粒a7在100℃下真空干燥24小时;再将100份聚乳酸2003d、4份可发性含聚乳酸颗粒a7、0.5份交联剂bibp、0.1份交联助剂tmaic、0.5份成核剂tmc300、0.2份抗氧剂1010、0.4份抗氧剂dltp、0.4份uv770在温度100℃、转速1000r/min的条件下混合20min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)的到的混合物料加入双螺杆挤出机,选用片材口模进行挤出,挤出成型后,进行真空冷却定型,得到聚乳酸发泡板;其中,双螺杆挤出机的螺杆长径比为36,6段加热温度为140、150、165、170、175、175℃,口模温度为175℃;真空冷却定型的真空度为0.05mpa,温度为5℃。

制得的聚乳酸发泡板外观平整不翘曲,表层致密光滑。发泡倍率为10倍。利用扫描电镜观察聚乳酸发泡板的冲击断面,结果显示,具有“皮-芯-皮”结构,其中,未发泡皮层厚度约为4~8μm;发泡芯层厚度约为3.5mm,呈现出均匀分布有直径小于8μm的闭孔微泡的芯层结构。

对制得的聚乳酸发泡板进行物理机械性能测试,结果如下:拉伸强度为41.6mpa;无缺口冲击强度为9.5kj/m2;密度为0.754g/cm3

实施例8:

(1)先将乳酸2003d和可发性含聚乳酸颗粒a8在100℃下真空干燥24小时;再将100份聚乳酸2003d、4份可发性含聚乳酸颗粒a8、0.5份交联剂bibp、0.1份交联助剂tmaic、0.5份成核剂tmc300、0.2份抗氧剂1010、0.4份抗氧剂dltp、0.4份uv770在温度100℃、转速1000r/min的条件下混合20min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)的到的混合物料加入双螺杆挤出机,选用片材口模进行挤出,挤出成型后,进行真空冷却定型,得到聚乳酸发泡板;其中,双螺杆挤出机的螺杆长径比为36,6段加热温度为140、150、165、170、175、175℃,口模温度为175℃;真空冷却定型的真空度为0.05mpa,温度为5℃。

制得的聚乳酸发泡板外观平整不翘曲,表层致密光滑。发泡倍率为10倍。利用扫描电镜观察聚乳酸发泡板的冲击断面,结果显示,具有“皮-芯-皮”结构,其中,未发泡皮层厚度约为5~10μm;发泡芯层厚度约为3.5mm,呈现出均匀分布有直径小于6μm的闭孔微泡的芯层结构。

对制得的聚乳酸发泡板进行物理机械性能测试,结果如下:拉伸强度为42.6mpa;无缺口冲击强度为8.1kj/m2;密度为0.924g/cm3

对比例1:

(1)先将乳酸2003d和可发性含聚乳酸颗粒b1在100℃下真空干燥24小时;再将100份聚乳酸2003d、4份可发性含聚乳酸颗粒b1、0.5份交联剂bibp、0.1份交联助剂tmaic、0.5份成核剂tmc300、0.2份抗氧剂1010、0.4份抗氧剂dltp、0.4份uv770在温度100℃、转速1000r/min的条件下混合20min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)的到的混合物料加入双螺杆挤出机,选用片材口模进行挤出,挤出成型后,进行真空冷却定型,得到聚乳酸发泡板;其中,双螺杆挤出机的螺杆长径比为36,6段加热温度为140、150、165、170、175、175℃,口模温度为175℃;真空冷却定型的真空度为0.05mpa,温度为5℃。

制得的聚乳酸发泡板外观平整不翘曲,表层致密光滑。发泡倍率为3倍。利用扫描电镜观察聚乳酸发泡板的冲击断面,结果显示,具有“皮-芯-皮”结构,其中,未发泡皮层厚度约为30~50μm;发泡芯层厚度约为3.5mm,呈现出分布有直径小于5μm的闭孔微泡的芯层结构。

对制得的聚乳酸发泡板进行物理机械性能测试,结果如下:拉伸强度为45.7mpa;无缺口冲击强度为4.8kj/m2;密度为0.954g/cm3

对比例2:

(1)先将乳酸2003d和可发性含聚乳酸颗粒b2在100℃下真空干燥24小时;再将100份聚乳酸2003d、4份可发性含聚乳酸颗粒b2、0.5份交联剂bibp、0.1份交联助剂tmaic、0.5份成核剂tmc300、0.2份抗氧剂1010、0.4份抗氧剂dltp、0.4份uv770在温度100℃、转速1000r/min的条件下混合20min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)的到的混合物料加入双螺杆挤出机,选用片材口模进行挤出,挤出成型后,进行真空冷却定型,得到聚乳酸发泡板;其中,双螺杆挤出机的螺杆长径比为36,6段加热温度为140、150、165、170、175、175℃,口模温度为175℃;真空冷却定型的真空度为0.05mpa,温度为5℃。

制得的聚乳酸发泡板外观平整不翘曲,表层致密光滑。发泡倍率为5倍。利用扫描电镜观察聚乳酸发泡板的冲击断面,结果显示,具有“皮-芯-皮”结构,其中,未发泡皮层厚度约为8~12μm;发泡芯层厚度约为3.5mm,呈现出分布有直径小于15μm的闭孔微泡的芯层结构。

对制得的聚乳酸发泡板进行物理机械性能测试,结果如下:拉伸强度为36.6mpa;无缺口冲击强度为7.4kj/m2;密度为0.984g/cm3

对比例3:

(1)先将乳酸2003d和可发性含聚乳酸颗粒b3在100℃下真空干燥24小时;再将100份聚乳酸2003d、4份可发性含聚乳酸颗粒b3、0.5份交联剂bibp、0.1份交联助剂tmaic、0.5份成核剂tmc300、0.2份抗氧剂1010、0.4份抗氧剂dltp、0.4份uv770在温度100℃、转速1000r/min的条件下混合20min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)的到的混合物料加入双螺杆挤出机,选用片材口模进行挤出,挤出成型后,进行真空冷却定型,得到聚乳酸发泡板;其中,双螺杆挤出机的螺杆长径比为36,6段加热温度为140、150、165、170、175、175℃,口模温度为175℃;真空冷却定型的真空度为0.05mpa,温度为5℃。

制得的聚乳酸发泡板外观平整不翘曲,表层致密光滑。发泡倍率为6倍。利用扫描电镜观察聚乳酸发泡板的冲击断面,结果显示,具有“皮-芯-皮”结构,其中,未发泡皮层厚度约为5~10μm;发泡芯层厚度约为3.5mm,呈现出分布有直径小于18μm的闭孔微泡的芯层结构。

对制得的聚乳酸发泡板进行物理机械性能测试,结果如下:拉伸强度为37.6mpa;无缺口冲击强度为6.9kj/m2;密度为0.874g/cm3

对比例4:

(1)先将乳酸2003d和可发性含聚乳酸颗粒b4在100℃下真空干燥24小时;再将100份聚乳酸2003d、4份可发性含聚乳酸颗粒b4、0.5份交联剂bibp、0.1份交联助剂tmaic、0.5份成核剂tmc300、0.2份抗氧剂1010、0.4份抗氧剂dltp、0.4份uv770在温度100℃、转速1000r/min的条件下混合20min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)的到的混合物料加入双螺杆挤出机,选用片材口模进行挤出,挤出成型后,进行真空冷却定型,得到聚乳酸发泡板;其中,双螺杆挤出机的螺杆长径比为36,6段加热温度为140、150、165、170、175、175℃,口模温度为175℃;真空冷却定型的真空度为0.05mpa,温度为5℃。

制得的聚乳酸发泡板外观平整不翘曲,表层致密光滑。发泡倍率为3倍。利用扫描电镜观察聚乳酸发泡板的冲击断面,结果显示,具有“皮-芯-皮”结构,其中,未发泡皮层厚度约为5~10μm;发泡芯层厚度约为3.5mm,呈现出分布有直径小于6μm的闭孔微泡的芯层结构。

对制得的聚乳酸发泡板进行物理机械性能测试,结果如下:拉伸强度为36.6mpa;无缺口冲击强度为3.5kj/m2;密度为0.964g/cm3

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