中国科学院网站近日发布消息称,其属下宁波材料技术与工程研究所翟文涛副研究员和郑文革研究员带领的科研小组在实验室成功实现了发泡倍率为20-45倍的聚乳酸微发泡粒子(EPLA)的可控制备(中国发明专利,申请号:201110022246.5)。
聚乳酸微发泡片材
研究发现,该技术制备条件温和、生产过程稳定,具有极高的学术和产业化价值。该课题组成功搭建了实验室中试设备,目前具备年生产10吨的规模。
加工技术方面,采用传统的水蒸气成型机可以对EPLA进行模压成型。研究人员发现,仅通过对树脂配方和成型工艺的优化,就可以在现有成型设备上实现聚EPLA成型体的连续化制备。所制备的EPLA成型体的尺寸稳定性好、机械性能优异,所制备的材料已经在拉伸强度和压缩强度上达到甚至超过同密度聚苯乙烯发泡粒子成型体(EPS)的性能(中国发明专利,申请号:201110110427.3)。
EPLA模塑成型体还具有优异的耐温性(120度处理22h小时,不会发生明显收缩)和压缩性能。该团队通过热熔胶粘合的方法制备了以硬质EPLA为芯层,具有三明治结构的结构泡沫材料(中国发明专利,申请号:201110109327.9)。该材料可以完全生物降解,有望用于汽车绿色内饰包装材料等领域。
此外,研究人员发现,微发泡技术可以显著改善聚乳酸树脂的韧性,提高聚乳酸树脂的耐温性(从50-55度提高至80-100度)和显著降低材料的原材料成本(中国发明专利,申请号:201110110336.X)。因此,通过聚乳酸微发泡片材来制备聚乳酸食品包装盒对降低材料成本具有现实意义。如上图所示为宁波材料开发的幅宽为500mm的聚乳酸微发泡片材。通过传统的聚合物片材吸塑工艺,研究人员成功制备了聚乳酸微发泡餐盒。目前,研究团队正开展聚乳酸微发泡片材稳定化制备研究。