聚乳酸发泡工艺简介

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1、聚乳酸发泡1聚乳酸简介聚乳酸是一种性能良好的新型环保塑料，由乳酸分子聚合制得。乳酸由小麦、玉米、谷物、秸秆等中的淀粉和糖类发酵制成。聚乳酸属可再生材料，具有可降解性，在自然环境中可自然降解，分解的最终产物为水和二氧化碳，不会对环境产生任何污染。聚乳酸还具有良好的生物相容性，已被广泛用于生物医药，并且在药物控释载体和组织工程的应用已经越来越广泛。另外聚乳酸发泡材料和石油基泡沫塑料的物性基本类似，还具有本身的优良特性，可以广泛的用于包装和生活消费品，有取代石油基泡沫塑料的趋势。由于其优越的性能及良好的应用前景，聚乳酸

2、发泡成为泡聚乳酸发泡成为泡沫塑料研究的热点。聚乳酸(PLA)的加工温度170---230。C，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，PLA还具有较高的力学强度，最良好的抗拉强度及延展度。聚乳酸的弯曲模量大于PS，有优良的阻隔性和良好的隔热性；聚乳酸无定形薄膜透明性较好。因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，主要用于服装、建筑、农业、林业、日常生活用品和医疗卫生等领域。2聚乳酸发泡工艺(1)微孔塑料的制备方法大致可以分为三种：间歇发泡

3、法、注射发泡法，连续挤出发泡法。1间歇发泡间歇发泡是一个固相发泡过程。该过程是将气体作为发泡剂，溶解在固相的聚合物中，溶解的量和压力成正比，和温度成反比。因此，为了增加发泡剂的溶解量，饱和过程要在相对高的压力以及相对低的温度下进行。惰性气体CO2和N2常被用作为发泡剂。因为间歇发泡需要一个相对长的饱和时间，所以该方法并没有被工业采用。具体的发泡步骤是：首先将注塑、挤出或者压制成型的样品，放入高压釜内；然后通入气体，让样品在相应的压力下进行饱和，达到饱和状态形成聚合物／气体饱和体系；迅速的泄压，或者骤然的升温，溶解

4、的气体便处于一个过饱和状态，聚合物／气体体系热力学极不稳定，引起泡孔的成核以及生长，形成微孔发泡材料。在间歇发泡中，影响其泡孔形态的主要因素是溶解在固体中发泡剂的量和饱和之后测试样品的受热情况。一般的，样品中溶解的发泡剂越多，成核位点越多，形成的泡孔也就越多；能量输入越多，泡孔的尺寸就会越大。2注射发泡法注射发泡可以用于形状相对比较复杂的聚合物发泡。在这个过程中，熔融的聚合物被注射到模具中，迅速冷却成型，得到最终想要的产品形状。其具体过程如下：将聚合物加入注塑机中，物理发泡剂通入螺杆，气体和熔融聚合物在注塑机中共

5、混，形成了很高的压力，然后注塑到模具中，压力瞬间下降，导致气体与聚合物分开，从而形成了泡孔。注塑发泡的一般装置。在注射发泡中，气体注入聚合物中后必须在很短的时间内成型。注射发泡的关键是，气体和聚合物熔体共混的均匀程度，以及注射后能形成多大的压力降。注射发泡有很多的优点：注塑发泡后的制品变轻，减少原材料的使用量；气体溶解在聚合物中，注塑后成核生长形成泡孔，减少了制品的收缩，变形，以及残余应力。3连续挤出发泡法挤出是一个连续生产产品的过程，如薄膜挤出，管材挤出等。聚合物挤出生产的成本相对较低，单位时间里可以生产出大量

6、的产品。目前，挤出是聚合物成型使用最广泛的一种方法之一。微孔挤出发泡是将物理发泡剂注入熔融聚合物中，通过混合和扩散使其溶解得到聚合物熔体／气体均相体系，然后通过改变体系的压力、温度、使其在特定的机头内成核，膨胀冷却固化成型。和注塑成型不同的是，挤出发泡有较高的发泡率。挤出发泡的关键点是如何快速的将大量的气体溶解在熔融聚合物中和挤出后的压力降大小。就微孔挤出发泡而言，由于其内部的泡孔结构，产品的机械性能有很大的改变。高发泡率的产品，冲击性能，吸热，隔热，降噪性能都得到了提高。实验部分实验原料：PLA2003D，扩链

7、剂：TMP6000、聚苯乙烯／聚甲基丙烯缩水甘油酯无规共聚物(分子量约70000g／mol)实验步骤：本实验采用间歇性发泡1聚乳酸的扩链PLA预先在真空干燥箱80℃下干燥5小时。将已经干燥好的PLA和扩链剂TMP600置于哈克密炼机中，进行熔融共混。实验条件如下：温度设定为170℃；转速设定为60rpm；混炼时间设定为10min。出料，将样品稍微压成片型置于自封袋内。其中PLA的质量始终是60g，TMP6000按加入PLA的质量百分比0％、0.5％、1.0％、0.5％、2.0％。并依次标记为PLA0、PLAl、P

8、LA2、PLA3、PLA4。将已准备好的纯样聚乳酸以及扩链后的聚乳酸在全自动压机上压成1mml的薄片。以待检测。条件设定为压制温度170℃，预热3分钟，全压1分钟，冷却2分钟。2聚乳酸以及扩链后聚乳酸的发泡本实验采用间歇发泡法进行发泡实验。将样品裁剪成小样条放入模具中，用双面胶简单胶住，放入高压釜内，通入CO2后，调节超临界流体泵，保持压力恒定在12MPa。从室温升温至1