超临界二氧化碳制备聚乳酸微孔发泡材料

微孔发泡聚合物是指泡孔尺寸介于1μm~100μm的多孔聚合物材料。相较于未发泡聚合物具有质量轻,优异的隔音和绝热等性能,同时又克服了传统泡沫塑料力学性能差的缺点。

微孔聚合物材料可应用于食品包装、隔热材料和控制释放体系等。聚乳酸(PLA)是一种重要的可生物降解的高分子材料,可由玉米和植物秸秆等物质发酵得到乳酸,然后聚合而成。它可以代替现有的石油基高分子材料,能有效地缓解石油资源日益减少带来的压力。又因其良好的生物相容性和可加工性,已在骨折内固定、组织工程支架材料、药物控释体系和包装材料等方面得到了广泛的应用。

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传统的泡沫材料具有韧性较差,废弃物体积大,不易处理且燃烧时产生有毒害气体会污染环境。

目前制备聚乳酸的发泡材料的方法主要有热引导相分离法,单体聚合法,超饱和气体法。但由于生产周期长,不能连续生产,效率低等原因使得聚乳酸的发泡材料需求量大。

超临界气体流体指超过了物质的临街温度和临界压力的流体,在超临界状态下,CO2具有近似液体的密度,有常规液态溶剂的强度,同时它又有具有气体的粘度,拥有很高的传质速度。超临界CO2对聚合物熔体有很好的增塑作用,能降低聚合物熔体的黏度,提高熔体的流动性,降低挤出温度,作为发泡剂具有无毒、不可燃、ODP为零、安全、发泡效率高等优点。

大连卓尔高科技有限公司,以超临界CO2作为发泡剂,研究聚乳酸的发泡过程,考察了发泡温度,饱和压力,降压速率及结晶度对PLA微孔形貌的影响,并对微孔形成过程进行了分析,改进了聚乳酸发泡材料的性能,并得到了一条降低材料成本的新途径。

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