中國科學(xué)院網(wǎng)站近日發(fā)布消息稱,其屬下寧波材料技術(shù)與工程研究所翟文濤副研究員和鄭文革研究員帶領(lǐng)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(shù)制備條件溫和、生產(chǎn)過程穩(wěn)定,具有極高的學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)化價值。該課題組成功搭建了實驗室中試設(shè)備,目前具備年生產(chǎn)10噸的規(guī)模。
加工技術(shù)方面,采用傳統(tǒng)的水蒸氣成型機(jī)可以對EPLA進(jìn)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(shè)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(jī)械性能優(yōu)異,所制備的材料已經(jīng)在拉伸強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度上達(dá)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(tuán)隊通過熱熔膠粘合的方法制備了以硬質(zhì)EPLA為芯層,具有三明治結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)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(nèi)飾包裝材料等領(lǐng)域。
此外,研究人員發(fā)現(xiàn),微發(fā)泡技術(shù)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(tuán)隊正開展聚乳酸微發(fā)泡片材穩(wěn)定化制備研究。