專利名稱：一種生物降解泡沫塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物降解泡沫塑料，具體系涉及一種可生物降解的泡沫塑料的配方及生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著塑料用量的與日俱增，廢棄塑料所造成的“白色污染”已成為世界性公害，開發(fā)可降解塑料已成為世界范圍的研究熱點(diǎn)。其發(fā)展不僅擴(kuò)大了塑料的功能，而且在一定程度上緩解了環(huán)境矛盾，對(duì)日益枯竭的石油資源是一個(gè)補(bǔ)充，因此降解塑料的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用，無(wú)論從地球環(huán)境保護(hù)的實(shí)際角度或從取之不盡的可再生資源，還是從合成功能性高分子的學(xué)術(shù)角度都具有重要的意義。聚碳酸亞丙酯是一類降解塑料，因其原料主要利用二氧化碳，制成品又具有可降解性，正愈來(lái)愈受到重視。但由于本身部分性能的缺陷限制了其應(yīng)用，通過(guò)與其它高分子材料混合可制備新的材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于對(duì)聚碳酸亞丙酯進(jìn)行改性并發(fā)泡，提供一種機(jī)械性能和降解性能好且成本較低的降解泡沫塑料。本發(fā)明的另一目的提供一種生物降解泡沫塑料的制備方法，該方法工藝簡(jiǎn)單，適應(yīng)范圍廣。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案該生物降解泡沫塑料，其特征在于按下述質(zhì)量百分比原料配置而成，
聚碳酸亞丙酯10-90%
改性樹脂5-70%
擴(kuò)鏈劑1-10%
成核劑0. 5-10%。所述改性樹脂為聚乳酸和/或聚丁二酸丁二酯和/或聚己二酸丁二醇酯和/或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。所述擴(kuò)鏈劑為二苯甲烷二異氰酸酯和/或甲苯二異氰酸酯。所述成核劑為滑石粉和/或碳酸鈣和/或鈦白粉。該生物降解泡沫塑料的制備方法將聚碳酸亞丙酯樹脂、改性樹脂、擴(kuò)鏈劑及成核劑按配方計(jì)量后，加入高速攪拌機(jī)，在室溫下連續(xù)攪拌，制備均勻混合的混合原料物料；再將制備的混合原料物料，在150°C -190°C的溫度下進(jìn)行熔融共混，共混時(shí)間5-20分鐘，使各組分充分混合后，切成細(xì)條或顆粒，將顆粒料在塑料擠出發(fā)泡機(jī)上擠出發(fā)泡，發(fā)泡劑為二氧化碳或丁烷、戊烷、氟利昂。該生物降解泡沫塑料的制備方法將聚碳酸亞丙酯樹脂、改性樹脂及成核劑按配方計(jì)量后，加入丙酮溶劑中，連續(xù)攪拌溶解并混合，然后去除溶劑，破碎成顆粒，將顆粒料在塑料擠出發(fā)泡機(jī)上擠出發(fā)泡，發(fā)泡劑為二氧化碳或丁烷、戊烷、氟利昂。本發(fā)明中所用的原料全降解聚碳酸亞丙酯樹脂是由環(huán)氧丙烷與二氧化碳交替共聚的產(chǎn)物。改性樹脂為聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚己二酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯或它們的共混物，在聚碳酸亞丙酯樹脂中加入改性樹脂可明顯改進(jìn)耐熱性及機(jī)械性能。 為了提高性能，配方中添加擴(kuò)鏈劑。成核劑為滑石粉、碳酸鈣、鈦白粉或它們的共混物，加入的目的是為了提高泡沫塑料的泡孔質(zhì)量。本發(fā)明可降解塑料制品無(wú)毒無(wú)害、生產(chǎn)過(guò)程無(wú)三廢污染。降解泡沫塑料的機(jī)械性能和降解性能好且成本較低。在制備泡沫材料時(shí)，還可加入抗氧劑、潤(rùn)滑劑、染料、填料等。本發(fā)明泡沫塑料的生產(chǎn)方法包含以下兩種方法
(1)先混料造粒后發(fā)泡法(2) —步混料發(fā)泡法將聚碳酸亞丙酯樹脂、改性樹脂、擴(kuò)鏈劑及成核劑按配方計(jì)量后，加入高速攪拌機(jī)，在室溫下連續(xù)攪拌，制備均勻混合的混合原料物料；再將制備的混合原料物料，在塑料擠出發(fā)泡機(jī)上直接擠出發(fā)泡，發(fā)泡劑為二氧化碳或丁烷、戊烷、氟利昂。機(jī)械性能和降解性能好且成本較低的降解泡沫塑料。該方法工藝簡(jiǎn)單， 適應(yīng)范圍廣。實(shí)施本發(fā)明方法的裝置是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)通用的裝置，如雙輥開煉機(jī)、密煉機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、高速攪拌機(jī)攪拌釜、烘干機(jī)、破碎機(jī)、塑料擠出發(fā)泡機(jī)等。
具體實(shí)施例方式下面用實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。這些實(shí)例是本發(fā)明優(yōu)先的實(shí)施方案，不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例1
生物降解泡沫塑料按下述質(zhì)量百分比原料配置而成
聚碳酸亞丙酯10%
改性樹脂70%
擴(kuò)鏈劑10%
成核劑10%。所述改性樹脂為聚乳酸和/或聚丁二酸丁二酯和/或聚己二酸丁二醇酯和/或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。所述擴(kuò)鏈劑為二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)和/或甲苯二異氰酸酯 (TDI)0所述成核劑為滑石粉和/或碳酸鈣和/或鈦白粉。將聚碳酸亞丙酯樹脂、改性樹脂、擴(kuò)鏈劑及成核劑按配方計(jì)量后，加入高速攪拌機(jī)，在室溫下連續(xù)攪拌，制備均勻混合的混合原料物料；再將制備的混合原料物料熔融共混，使各組分充分混合后，切成細(xì)條或顆粒。將前面得到的粒料在塑料擠出發(fā)泡機(jī)上擠出發(fā)泡，發(fā)泡劑為二氧化碳，最終得到的泡沫塑料制品泡孔細(xì)致，發(fā)泡倍率45倍。實(shí)施例2
生物降解泡沫塑料按下述質(zhì)量百分比原料配置而成
聚碳酸亞丙酯60%
改性樹脂37%
擴(kuò)鏈劑MDI2%
成核劑1%。
4
所述改性樹脂為聚乳酸和/或聚丁二酸丁二酯和/或聚己二酸丁二醇酯和/或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。所述擴(kuò)鏈劑為二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)和/或甲苯二異氰酸酯 (TDI)0所述成核劑為滑石粉和/或碳酸鈣和/或鈦白粉。將聚碳酸亞丙酯樹脂、改性樹脂及成核劑按配方計(jì)量后，加入高速攪拌機(jī)，在室溫下連續(xù)攪拌，制備均勻混合的混合原料物料；再將制備的混合原料物料熔融共混，使各組分充分混合后，切成細(xì)條或顆粒。將前面得到的粒料在塑料擠出發(fā)泡機(jī)上擠出發(fā)泡，發(fā)泡劑為丁烷，最終得到的泡沫塑料制品泡孔細(xì)致，發(fā)泡倍率25倍。實(shí)施例3
生物降解泡沫塑料按下述質(zhì)量百分比原料配置而成
聚碳酸亞丙酯90%
改性樹脂5%
擴(kuò)鏈劑4%
成核劑1%。所述改性樹脂為聚乳酸和/或聚丁二酸丁二酯和/或聚己二酸丁二醇酯和/或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。所述擴(kuò)鏈劑為二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)和/或甲苯二異氰酸酯 (TDI)0所述成核劑為滑石粉和/或碳酸鈣和/或鈦白粉。將聚碳酸亞丙酯樹脂、改性樹脂及成核劑按配方計(jì)量后，加入高速攪拌機(jī)，在室溫下連續(xù)攪拌，制備均勻混合的混合原料物料；再將制備的混合原料物料熔融共混，使各組分充分混合后，切成細(xì)條或顆粒。將前面得到的粒料在塑料擠出發(fā)泡機(jī)上擠出發(fā)泡，發(fā)泡劑為二氧化碳，最終得到的泡沫塑料制品泡孔細(xì)致，發(fā)泡倍率50倍。實(shí)施例4
生物降解泡沫塑料按下述質(zhì)量百分比原料配置而成
聚碳酸亞丙酯50%
聚乳酸48. 5%
二苯甲烷二異氰酸酯1%
滑石粉0. 5%。將聚碳酸亞丙酯樹脂、聚乳酸、二苯甲烷二異氰酸酯及成核劑滑石粉按配方計(jì)量后，加入高速攪拌機(jī)，在室溫下連續(xù)攪拌，制備均勻混合的混合原料物料；再將制備的混合原料物料，在150°C -190°C的溫度下進(jìn)行熔融共混，共混時(shí)間5-20分鐘，使各組分充分混合后，切成細(xì)條或顆粒。將前面得到的粒料在塑料擠出發(fā)泡機(jī)上擠出發(fā)泡，發(fā)泡劑為二氧化碳，最終得到的泡沫塑料制品泡孔細(xì)致，發(fā)泡倍率45倍。實(shí)施例5
生物降解泡沫塑料按下述質(zhì)量百分比原料配置而成
聚碳酸亞丙酯陽(yáng)％
聚丁二酸丁二酯35%
二苯甲烷二異氰酸酯5%
碳酸鈣5%。 將聚碳酸亞丙酯樹脂、聚丁二酸丁二酯、二苯甲烷二異氰酸酯及成核劑碳酸鈣按配方計(jì)量后，加入高速攪拌機(jī)，在室溫下連續(xù)攪拌，制備均勻混合的混合原料物料；再將制
5備的混合原料物料熔融共混，使各組分充分混合后，切成細(xì)條或顆粒。將前面得到的粒料在塑料擠出發(fā)泡機(jī)上擠出發(fā)泡，發(fā)泡劑為二氧化碳，最終得到的泡沫塑料制品泡孔細(xì)致，發(fā)泡倍率35倍。實(shí)施例6
生物降解泡沫塑料按下述質(zhì)量百分比原料配置而成 聚碳酸亞丙酯60%
對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 33% 甲苯二異氰酸酯4%
鈦白粉3%。將聚碳酸亞丙酯樹脂、對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、甲苯二異氰酸酯及成核劑鈦白粉按配方計(jì)量后，加入高速攪拌機(jī)，在室溫下連續(xù)攪拌，制備均勻混合的混合原料物料；再將制備的混合原料物料，在塑料擠出發(fā)泡機(jī)上直接擠出發(fā)泡，發(fā)泡劑為二氧化碳，最終得到的泡沫塑料制品泡孔細(xì)致，發(fā)泡倍率45倍。在閱讀上文的描述后，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員在對(duì)本發(fā)明作出改進(jìn)或修改，只要不離開本發(fā)明的精神，都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種生物降解泡沫塑料，其特征在于按下述質(zhì)量百分比原料配置而成，聚碳酸亞丙酯10-90%改性樹脂5-70%擴(kuò)鏈劑1-10%成核劑0. 5-10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物降解泡沫塑料，其特征在于所述改性樹脂為聚乳酸和/ 或聚丁二酸丁二酯和/或聚己二酸丁二醇酯和/或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物降解泡沫塑料，其特征在于所述擴(kuò)鏈劑為二苯甲烷二異氰酸酯和/或甲苯二異氰酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物降解泡沫塑料，其特征在于所述成核劑為滑石粉和/ 或碳酸鈣和/或鈦白粉。
5.如權(quán)利要求1所述生物降解泡沫塑料的制備方法，其特征在于按下述步驟制備將聚碳酸亞丙酯樹脂、改性樹脂、擴(kuò)鏈劑及成核劑按配方計(jì)量后，加入高速攪拌機(jī)，在室溫下連續(xù)攪拌，制備均勻混合的混合原料物料；再將制備的混合原料物料，在150°C -190°C的溫度下進(jìn)行熔融共混，共混時(shí)間5-20分鐘，使各組分充分混合后，切成細(xì)條或顆粒，將顆粒料在塑料擠出發(fā)泡機(jī)上擠出發(fā)泡，發(fā)泡劑為二氧化碳或丁烷、戊烷、氟利昂。
6.如權(quán)利要求1所述生物降解泡沫塑料的制備方法，其特征在于按下述步驟制備將聚碳酸亞丙酯樹脂、改性樹脂、擴(kuò)鏈劑及成核劑按配方計(jì)量后，加入丙酮溶劑中，連續(xù)攪拌溶解并混合，然后去除溶劑，破碎成顆粒，將顆粒料在塑料擠出發(fā)泡機(jī)上擠出發(fā)泡，發(fā)泡劑為二氧化碳或丁烷、戊烷、氟利昂。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種生物降解泡沫塑料及其制備方法，該降解泡沫塑料以由二氧化碳和環(huán)氧丙烷合成的生物降解聚合物聚碳酸亞丙酯為基體，添加部分生物降解材料(如聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚己二酸丁二醇酯或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)以提高其使用溫度，為了提高性能，配方中添加了擴(kuò)鏈劑，配方中還添加少量成核劑，通過(guò)熔融混合或溶液混合制成發(fā)泡專用料，然后用塑料擠出機(jī)進(jìn)行物理發(fā)泡制造塑料發(fā)泡制品，也可將混料與發(fā)泡工藝在同一臺(tái)擠出機(jī)上同時(shí)完成，聚碳酸亞丙酯材料經(jīng)發(fā)泡后，可廣泛用于包裝領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08L67/02GK102391635SQ20111024816
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者孟躍中, 李成煥, 杜風(fēng)光, 武健鋒, 王勛林, 趙保才, 陳紅勝 申請(qǐng)人:南陽(yáng)中聚天冠低碳科技有限公司