一种PLATPU超临界发泡复合材料及其制备方法与流程

专利2022-06-29  76

本发明涉及发泡材料技术领域,具体涉及一种pla/tpu超临界发泡复合材料及其制备方法



背景技术:

聚乳酸(pla)是一种以可再生的植物资源为原料经化学合成制备的生物降解高分子,制备的各种薄膜、纤维等产品可以广泛应用在服装、纺织、无纺布、包装、农业、林业、医疗卫生用品、日常生活用品等领域。pla具有优良的生物相容性、生物可降解性,最终降解产物是二氧化碳和水,不会对环境造成污染。通过熔融混炼,模压发泡的方法制备聚乳酸发泡材料;也可通过超临界二氧化碳制备聚乳酸发泡材料。

聚乳酸发泡材料能够取代石油基发泡塑料应用于包装和生活消费品领域。pla属于结晶型聚合物,结晶速率较慢,耐热性不好,熔体强度不高,在发泡过程中,无法维持泡孔形态,容易出现泡孔塌陷合并,并且由于其加工的不稳定性(如热降解、氧化、水解等),容易造成分子链断裂,使熔体强度进一步降低,这些都是不利于发泡的。

国家知识产权局于2019.11.22公开了一件公开号为“cn110483962a”专利名称为“一种高强度的聚乳酸发泡塑料”的发明专利,该发明提供了一种包括(按照质量百分比计):聚乳酸38-46%、扩链剂1.2-3%、增塑剂6-8%、偶氮二甲酰胺2-3%、碳酸氢钠1.6-2.2%、氧化锌0.1-3.2%、滑石粉6-8%、纳米二氧化铝8-12%、无规聚丙烯9-14%、余量为去离子水,该发明还公开了一种高强度的聚乳酸发泡塑料的制备方法,包括以下制作步骤:s1:称量配比;s2:聚乳酸脱水;s3:改性混炼;s4:挤出造粒;s5:冷却定型;该专利通过纳米二氧化铝填充聚乳酸,利用其之间的化学键作用,使得塑料具有良好的机械性能。

tpu名称为热塑性聚氨酯弹性体。主要分为聚酯型和聚醚型,它硬度范围宽(60ha-85hd)、耐磨、耐油,透明,弹性好,在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用,无卤阻燃tpu还可以代替软质pvc以满足越来越多领域的环保要求。所谓弹性体是指玻璃化温度低于室温度,断裂伸长率>50%,外力撤除后复原性比较好的高分子材料。聚氨酯弹性体是弹性体中比较特殊的一大类,聚氨酯弹性体的硬度范围很宽,性能范围很宽,所以聚氨酯弹性体是介于橡胶和塑料的一类高分子材料。可加热塑化,化学结构上没有或很少交联,其分子基本是线性的,然而却存在一定的物理交联。这类聚氨酯称为tpu。

超临界流体发泡作为物理发泡的一种,由于其清洁环保特性,逐渐得到广泛应用。然而超临界流体模压发泡制备过程,聚合物的超临界流体浸润饱和时间久,生产效率低。

但是,目前所使用的聚乳酸发泡材料还存在以下问题:

1、聚乳酸发泡材料的弹性差

2、聚乳酸发泡材料的拉伸强度低,力学性能差;

3、发泡效果不佳,导致泡孔不均匀、发泡倍率低等问题;

4、耐热性能等综合使用性能较差,影响使用。



技术实现要素:

基于上述情况,本发明的目的在于提供一种pla/tpu超临界发泡复合材料及其制备方法,可有效解决以上问题。

为解决以上技术问题,本发明提供的技术方案是:

一种pla/tpu超临界发泡复合材料,由包括以下重量份的原料制成:

聚乳酸300~370份、

聚醚型聚氨酯130~155份、

有机硅改性聚氨酯40~48份、

羟基硅油20~27份、

马来酸酐接枝聚乙烯14~18份、

玻璃纤维15~25份、

成核剂7~10份、

扩链剂6~8份、

交联剂5~8份。

优选的,所述pla/tpu超临界发泡复合材料由包括以下重量份的原料制成:

聚乳酸335份、

聚醚型聚氨酯143份、

有机硅改性聚氨酯44份、

羟基硅油23.5份、

马来酸酐接枝聚乙烯16份、

玻璃纤维20份、

成核剂8.8份、

扩链剂7份、

交联剂7份。

优选的,所述成核剂为成核剂tmc-328和丙烯酸锌的混合物。

优选的,所述成核剂tmc-328和丙烯酸锌的混合物中成核剂tmc-328和丙烯酸锌的质量之比为1:(0.35~0.42)。

优选的,所述扩链剂为聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的混合物。

优选的,所述聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的混合物中聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的质量之比为1:(1.65~1.85)。

优选的,所述交联剂为有机过氧化物交联剂。

优选的,所述有机过氧化物交联剂为二叔丁基过氧化氢。

优选的,所述有机硅改性聚氨酯是以2,4-甲苯二异氰酸酯、四氢呋喃环氧丙烷共聚醚多元醇、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷和有机硅二醇为原料,采用预聚体法合成的有机硅改性的聚氨酯弹性体。

本发明还提供一种所述的pla/tpu超临界发泡复合材料的制备方法,包括下列步骤:

1)按重量份分别称取:聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯、羟基硅油、马来酸酐接枝聚乙烯、玻璃纤维、成核剂、扩链剂和交联剂;

2)将聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯、羟基硅油、马来酸酐接枝聚乙烯和扩链剂混合后,送入密炼机,先在n2环境下、温度为135~140℃的条件下进行密炼70~90min;

3)然后加入玻璃纤维、成核剂和交联剂在温度为125~130℃的条件下进行密炼共混至各组分混合均匀,制得密炼共混物;

4)将所述密炼共混物置于密封耐压模具内,模具快速升温至138~145℃,然后向模具内通入超临界co2流体,使模具内压力控制在15~18mpa,待二氧化碳气体在密炼共混物中达到饱和时,然后快速泄压,得到所述pla/tpu超临界发泡复合材料。

本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料通过精选原料组成,并优化各原料含量,选择了适当配比的聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯、羟基硅油、马来酸酐接枝聚乙烯、玻璃纤维、成核剂、扩链剂和交联剂,既充分发挥各自的优点,又相互补充,相互促进,提升产品的质量,制得的pla/tpu超临界发泡复合材料的拉伸强度较高,力学性能好;回弹率高,回弹性能优异;密度低,发泡倍率高,泡孔大小(直径)适中,泡孔均匀,发泡效果好;兼具超轻性和良好的弹性等综合力学性能。此外,可降解,对环境友好。

本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料的原料中,以聚乳酸为主要原料,具有可降解性能,对环境友好,但发泡性能和力学性能有待改善。

本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料的原料中,添加了适当比例的聚醚型聚氨酯,与聚乳酸的相容性良好,与其他组分(尤其是有机硅改性聚氨酯)相互配合,起到良好的协同作用,使本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料的回弹性能得到大大提高,同时显著提高了力学强度,综合力学性能好;同时,还可提升加工流动性能,有利于加工。

本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料的原料中,添加了适当比例的有机硅改性聚氨酯,有机硅改性聚氨酯优选是以2,4-甲苯二异氰酸酯、四氢呋喃环氧丙烷共聚醚多元醇、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷和有机硅二醇为原料,采用预聚体法合成的有机硅改性的聚氨酯弹性体。采用特殊的有机硅改性聚氨酯,与其他组分相容性良好,可提高本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料的拉伸强度和撕裂强度,还含有亲二氧化碳的含硅基团链段,对二氧化碳具有亲和性,可促进二氧化碳在其中的扩散速率,在进行超临界发泡时,由于各原料组分相容性良好,形成了均匀的连续相结构,二氧化碳会迅速扩散,保证了发泡效果好,发泡效率高;泡孔均匀、小、且致密,避免发泡效果不佳、泡孔尺寸较小或较大、不均匀等导致外观性能和力学性能等较差。

本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料的原料中,添加了适当比例的成核剂,成核剂优选为成核剂tmc-328和丙烯酸锌的混合物。成核剂tmc-328更适合pla超临界发泡的成核,同时,添加了适当比例的丙烯酸锌,作为辅助成核剂,可与成核剂tmc-328相互配合,起到良好的协同作用,大大降低了泡孔尺寸,提高泡孔密度,使泡孔更均匀,更好地形成闭孔结构,从而保证本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料的发泡效果好。

本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料的原料中,添加了适当比例的扩链剂,扩链剂优选为聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的混合物。该扩链剂主要与pla反应,对pla起到阔链作用,同时还与聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯等少量反应,增加分子链的侧链数量;聚氨酯扩链剂mcdea主要与聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯和羟基硅油反应,聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚相互配合,起到良好的协同作用,在基体材料(聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯等)之间形成微孔通道,利于二氧化碳的快速扩散,显著提升材料的发泡能力。

本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料的原料中,添加了适当比例的交联剂,交联剂优选为有机过氧化物交联剂,有机过氧化物交联剂进一步优选为二叔丁基过氧化氢。以上的交联剂,使聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯等更好地复合交联(硫化),形成三维网络结构,保证了发泡后的材料具有高的回弹率,减少永久变形,进一步提升了本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料的综合力学性能。

本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料的原料中,添加了适当比例的玻璃纤维,主要起增强作用。

本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料的原料中,添加了适当比例的马来酸酐接枝聚乙烯,主要用于提高玻璃纤维在本发明的原料体系中的分散相容性,还可提高本发明的原料体系的加工流动性。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是不能理解为对本专利的限制。

下述实施例中所述试验方法或测试方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均从常规商业途径获得,或以常规方法制备。

实施例1:

一种pla/tpu超临界发泡复合材料,由包括以下重量份的原料制成:

聚乳酸300~370份、

聚醚型聚氨酯130~155份、

有机硅改性聚氨酯40~48份、

羟基硅油20~27份、

马来酸酐接枝聚乙烯14~18份、

玻璃纤维15~25份、

成核剂7~10份、

扩链剂6~8份、

交联剂5~8份。

在本实施例中,所述pla/tpu超临界发泡复合材料优选但不局限于由包括以下重量份的原料制成:

聚乳酸335份、

聚醚型聚氨酯143份、

有机硅改性聚氨酯44份、

羟基硅油23.5份、

马来酸酐接枝聚乙烯16份、

玻璃纤维20份、

成核剂8.8份、

扩链剂7份、

交联剂7份。

在本实施例中,所述成核剂优选但不局限于为成核剂tmc-328和丙烯酸锌的混合物。

在本实施例中,所述成核剂tmc-328和丙烯酸锌的混合物中成核剂tmc-328和丙烯酸锌的质量之比优选但不局限于为1:(0.35~0.42)。

在本实施例中,所述扩链剂优选但不局限于为聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的混合物。

在本实施例中,所述聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的混合物中聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的质量之比优选但不局限于为1:(1.65~1.85)。

在本实施例中,所述交联剂优选但不局限于为有机过氧化物交联剂。

在本实施例中,所述有机过氧化物交联剂优选但不局限于为二叔丁基过氧化氢。

在本实施例中,所述有机硅改性聚氨酯优选但不局限于是以2,4-甲苯二异氰酸酯、四氢呋喃环氧丙烷共聚醚多元醇、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷和有机硅二醇为原料,优选但不局限于采用预聚体法合成的有机硅改性的聚氨酯弹性体。

本实施例还提供了一种所述的pla/tpu超临界发泡复合材料的制备方法,包括下列步骤:

1)按重量份分别称取:聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯、羟基硅油、马来酸酐接枝聚乙烯、玻璃纤维、成核剂、扩链剂和交联剂;

2)将聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯、羟基硅油、马来酸酐接枝聚乙烯和扩链剂混合后,送入密炼机,先在n2环境下、温度为135~140℃的条件下进行密炼70~90min;

3)然后加入玻璃纤维、成核剂和交联剂在温度为125~130℃的条件下进行密炼共混至各组分混合均匀,制得密炼共混物;

4)将所述密炼共混物置于密封耐压模具内,模具快速升温至138~145℃,然后向模具内通入超临界co2流体,使模具内压力控制在15~18mpa,待二氧化碳气体在密炼共混物中达到饱和时,然后快速泄压,得到所述pla/tpu超临界发泡复合材料。

实施例2:

一种pla/tpu超临界发泡复合材料,由包括以下重量份的原料制成:

聚乳酸300份、

聚醚型聚氨酯130份、

有机硅改性聚氨酯40份、

羟基硅油20份、

马来酸酐接枝聚乙烯14份、

玻璃纤维15份、

成核剂7份、

扩链剂6份、

交联剂5份。

在本实施例中,所述成核剂为成核剂tmc-328和丙烯酸锌的混合物。

在本实施例中,所述成核剂tmc-328和丙烯酸锌的混合物中成核剂tmc-328和丙烯酸锌的质量之比为1:0.35。

在本实施例中,所述扩链剂为聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的混合物。

在本实施例中,所述聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的混合物中聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的质量之比为1:1.65。

在本实施例中,所述交联剂为有机过氧化物交联剂。

在本实施例中,所述有机过氧化物交联剂为二叔丁基过氧化氢。

在本实施例中,所述有机硅改性聚氨酯是以2,4-甲苯二异氰酸酯、四氢呋喃环氧丙烷共聚醚多元醇、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷和有机硅二醇为原料,采用预聚体法合成的有机硅改性的聚氨酯弹性体。

在本实施例中,所述的pla/tpu超临界发泡复合材料的制备方法,包括下列步骤:

1)按重量份分别称取:聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯、羟基硅油、马来酸酐接枝聚乙烯、玻璃纤维、成核剂、扩链剂和交联剂;

2)将聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯、羟基硅油、马来酸酐接枝聚乙烯和扩链剂混合后,送入密炼机,先在n2环境下、温度为135℃的条件下进行密炼70min;

3)然后加入玻璃纤维、成核剂和交联剂在温度为125℃的条件下进行密炼共混至各组分混合均匀,制得密炼共混物;

4)将所述密炼共混物置于密封耐压模具内,模具快速升温至138℃,然后向模具内通入超临界co2流体,使模具内压力控制在15mpa,待二氧化碳气体在密炼共混物中达到饱和时,然后快速泄压,得到所述pla/tpu超临界发泡复合材料。

实施例3:

一种pla/tpu超临界发泡复合材料,由包括以下重量份的原料制成:

聚乳酸370份、

聚醚型聚氨酯155份、

有机硅改性聚氨酯48份、

羟基硅油27份、

马来酸酐接枝聚乙烯18份、

玻璃纤维25份、

成核剂10份、

扩链剂8份、

交联剂8份。

在本实施例中,所述成核剂为成核剂tmc-328和丙烯酸锌的混合物。

在本实施例中,所述成核剂tmc-328和丙烯酸锌的混合物中成核剂tmc-328和丙烯酸锌的质量之比为1:0.42。

在本实施例中,所述扩链剂为聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的混合物。

在本实施例中,所述聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的混合物中聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的质量之比为1:1.85。

在本实施例中,所述交联剂为有机过氧化物交联剂。

在本实施例中,所述有机过氧化物交联剂为二叔丁基过氧化氢。

在本实施例中,所述有机硅改性聚氨酯是以2,4-甲苯二异氰酸酯、四氢呋喃环氧丙烷共聚醚多元醇、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷和有机硅二醇为原料,采用预聚体法合成的有机硅改性的聚氨酯弹性体。

在本实施例中,所述的pla/tpu超临界发泡复合材料的制备方法,包括下列步骤:

1)按重量份分别称取:聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯、羟基硅油、马来酸酐接枝聚乙烯、玻璃纤维、成核剂、扩链剂和交联剂;

2)将聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯、羟基硅油、马来酸酐接枝聚乙烯和扩链剂混合后,送入密炼机,先在n2环境下、温度为140℃的条件下进行密炼90min;

3)然后加入玻璃纤维、成核剂和交联剂在温度为130℃的条件下进行密炼共混至各组分混合均匀,制得密炼共混物;

4)将所述密炼共混物置于密封耐压模具内,模具快速升温至145℃,然后向模具内通入超临界co2流体,使模具内压力控制在18mpa,待二氧化碳气体在密炼共混物中达到饱和时,然后快速泄压,得到所述pla/tpu超临界发泡复合材料。

实施例4:

一种pla/tpu超临界发泡复合材料,由包括以下重量份的原料制成:

聚乳酸335份、

聚醚型聚氨酯143份、

有机硅改性聚氨酯44份、

羟基硅油23.5份、

马来酸酐接枝聚乙烯16份、

玻璃纤维20份、

成核剂8.8份、

扩链剂7份、

交联剂7份。

在本实施例中,所述成核剂为成核剂tmc-328和丙烯酸锌的混合物。

在本实施例中,所述成核剂tmc-328和丙烯酸锌的混合物中成核剂tmc-328和丙烯酸锌的质量之比为1:0.38。

在本实施例中,所述扩链剂为聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的混合物。

在本实施例中,所述聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的混合物中聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的质量之比为1:1.75。

在本实施例中,所述交联剂为有机过氧化物交联剂。

在本实施例中,所述有机过氧化物交联剂为二叔丁基过氧化氢。

在本实施例中,所述有机硅改性聚氨酯是以2,4-甲苯二异氰酸酯、四氢呋喃环氧丙烷共聚醚多元醇、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷和有机硅二醇为原料,采用预聚体法合成的有机硅改性的聚氨酯弹性体。

在本实施例中,所述的pla/tpu超临界发泡复合材料的制备方法,包括下列步骤:

1)按重量份分别称取:聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯、羟基硅油、马来酸酐接枝聚乙烯、玻璃纤维、成核剂、扩链剂和交联剂;

2)将聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯、羟基硅油、马来酸酐接枝聚乙烯和扩链剂混合后,送入密炼机,先在n2环境下、温度为138℃的条件下进行密炼80min;

3)然后加入玻璃纤维、成核剂和交联剂在温度为128℃的条件下进行密炼共混至各组分混合均匀,制得密炼共混物;

4)将所述密炼共混物置于密封耐压模具内,模具快速升温至143℃,然后向模具内通入超临界co2流体,使模具内压力控制在16.5mpa,待二氧化碳气体在密炼共混物中达到饱和时,然后快速泄压,得到所述pla/tpu超临界发泡复合材料。

对比例:

公开号为“cn110483962a”,专利名称为“一种高强度的聚乳酸发泡塑料”的中国发明专利申请。

下面对本发明实施例2至实施例4得到的pla/tpu超临界发泡复合材料以及对比例进行性能测试,测试结果如表1所示。

表1

从上表分析可知,本发明的pla/tpu超临界发泡复合材料的拉伸强度较高,力学性能好;回弹率高,回弹性能优异;密度低,发泡倍率高,泡孔大小(直径)适中,泡孔均匀,发泡效果好;兼具超轻性和良好的弹性等综合力学性能。

以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。


技术特征:

1.一种pla/tpu超临界发泡复合材料,其特征在于,由包括以下重量份的原料制成:

聚乳酸300~370份、

聚醚型聚氨酯130~155份、

有机硅改性聚氨酯40~48份、

羟基硅油20~27份、

马来酸酐接枝聚乙烯14~18份、

玻璃纤维15~25份、

成核剂7~10份、

扩链剂6~8份、

交联剂5~8份。

2.根据权利要求1所述的pla/tpu超临界发泡复合材料,其特征在于,所述pla/tpu超临界发泡复合材料由包括以下重量份的原料制成:

聚乳酸335份、

聚醚型聚氨酯143份、

有机硅改性聚氨酯44份、

羟基硅油23.5份、

马来酸酐接枝聚乙烯16份、

玻璃纤维20份、

成核剂8.8份、

扩链剂7份、

交联剂7份。

3.根据权利要求1所述的pla/tpu超临界发泡复合材料,其特征在于,所述成核剂为成核剂tmc-328和丙烯酸锌的混合物。

4.根据权利要求3所述的pla/tpu超临界发泡复合材料,其特征在于,所述成核剂tmc-328和丙烯酸锌的混合物中成核剂tmc-328和丙烯酸锌的质量之比为1:(0.35~0.42)。

5.根据权利要求1所述的pla/tpu超临界发泡复合材料,其特征在于,所述扩链剂为聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的混合物。

6.根据权利要求5所述的pla/tpu超临界发泡复合材料,其特征在于,所述聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的混合物中聚氨酯扩链剂mcdea和4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚的质量之比为1:(1.65~1.85)。

7.根据权利要求1所述的pla/tpu超临界发泡复合材料,其特征在于,所述交联剂为有机过氧化物交联剂。

8.根据权利要求7所述的pla/tpu超临界发泡复合材料,其特征在于,所述有机过氧化物交联剂为二叔丁基过氧化氢。

9.根据权利要求1所述的pla/tpu超临界发泡复合材料,其特征在于,所述有机硅改性聚氨酯是以2,4-甲苯二异氰酸酯、四氢呋喃环氧丙烷共聚醚多元醇、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷和有机硅二醇为原料,采用预聚体法合成的有机硅改性的聚氨酯弹性体。

10.一种如权利要求1~9任一项所述的pla/tpu超临界发泡复合材料的制备方法,其特征在于,包括下列步骤:

1)按重量份分别称取:聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯、羟基硅油、马来酸酐接枝聚乙烯、玻璃纤维、成核剂、扩链剂和交联剂;

2)将聚乳酸、聚醚型聚氨酯、有机硅改性聚氨酯、羟基硅油、马来酸酐接枝聚乙烯和扩链剂混合后,送入密炼机,先在n2环境下、温度为135~140℃的条件下进行密炼70~90min;

3)然后加入玻璃纤维、成核剂和交联剂在温度为125~130℃的条件下进行密炼共混至各组分混合均匀,制得密炼共混物;

将所述密炼共混物置于密封耐压模具内,模具快速升温至138~145℃,然后向模具内通入超临界co2流体,使模具内压力控制在15~18mpa,待二氧化碳气体在密炼共混物中达到饱和时,然后快速泄压,得到所述pla/tpu超临界发泡复合材料。

技术总结
本发明公开了一种PLA/TPU超临界发泡复合材料及其制备方法,所述PLA/TPU超临界发泡复合材料由包括以下重量份的原料制成:聚乳酸300~370份、聚醚型聚氨酯130~155份、有机硅改性聚氨酯40~48份、羟基硅油20~27份、马来酸酐接枝聚乙烯14~18份、玻璃纤维15~25份、成核剂7~10份、扩链剂6~8份、交联剂5~8份。本发明的PLA/TPU超临界发泡复合材料的拉伸强度较高,力学性能好;回弹率高,回弹性能优异;密度低,发泡倍率高,泡孔大小(直径)适中,泡孔均匀,发泡效果好;兼具超轻性和良好的弹性等综合力学性能;此外,可降解,对环境友好。

技术研发人员:丁尤权;吕方舟;丁雪峰;杨文华;丁星懿;林清锴
受保护的技术使用者:福建安达福新材料科技有限公司
技术研发日:2020.04.02
技术公布日:2020.06.05

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