中國科學院網站近日發(fā)布消息稱,其屬下寧波材料技術與工程研究所翟文濤副研究員和鄭文革研究員帶領的科研小組在實驗室成功實現(xiàn)了發(fā)泡倍率為20-45倍的聚乳酸微發(fā)泡粒子(EPLA)的可控制備(中國發(fā)明專利,申請?zhí)枺?01110022246.5)。
聚乳酸微發(fā)泡片材
研究發(fā)現(xiàn),該技術制備條件溫和、生產過程穩(wěn)定,具有極高的學術和產業(yè)化價值。該課題組成功搭建了實驗室中試設備,目前具備年生產10噸的規(guī)模。
加工技術方面,采用傳統(tǒng)的水蒸氣成型機可以對EPLA進行模壓成型。研究人員發(fā)現(xiàn),僅通過對樹脂配方和成型工藝的優(yōu)化,就可以在現(xiàn)有成型設備上實現(xiàn)聚EPLA成型體的連續(xù)化制備。所制備的EPLA成型體的尺寸穩(wěn)定性好、機械性能優(yōu)異,所制備的材料已經在拉伸強度和壓縮強度上達到甚至超過同密度聚苯乙烯發(fā)泡粒子成型體(EPS)的性能(中國發(fā)明專利,申請?zhí)枺?01110110427.3)。
EPLA模塑成型體還具有優(yōu)異的耐溫性(120度處理22h小時,不會發(fā)生明顯收縮)和壓縮性能。該團隊通過熱熔膠粘合的方法制備了以硬質EPLA為芯層,具有三明治結構的結構泡沫材料(中國發(fā)明專利,申請?zhí)枺?01110109327.9)。該材料可以完全生物降解,有望用于汽車綠色內飾包裝材料等領域。
此外,研究人員發(fā)現(xiàn),微發(fā)泡技術可以顯著改善聚乳酸樹脂的韌性,提高聚乳酸樹脂的耐溫性(從50-55度提高至80-100度)和顯著降低材料的原材料成本(中國發(fā)明專利,申請?zhí)枺?01110110336.X)。因此,通過聚乳酸微發(fā)泡片材來制備聚乳酸食品包裝盒對降低材料成本具有現(xiàn)實意義。如上圖所示為寧波材料開發(fā)的幅寬為500mm的聚乳酸微發(fā)泡片材。通過傳統(tǒng)的聚合物片材吸塑工藝,研究人員成功制備了聚乳酸微發(fā)泡餐盒。目前,研究團隊正開展聚乳酸微發(fā)泡片材穩(wěn)定化制備研究。