勻后，在70°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)干燥除去乙醇，得到塊狀樣品，磨細(xì)在60°C真空干燥24h，得到表面負(fù)載了三氟氯乙烯的埃洛石材料；
[0070](4)按照:10質(zhì)量份表面負(fù)載了三氟氯乙烯的埃洛石材料、5質(zhì)量份甲基丙烯酸縮水甘油酯、85質(zhì)量份聚乳酸準(zhǔn)備原料；將表面負(fù)載了三氟氯乙烯的埃洛石材料在超臨界CO2流體(壓力20MPa，溫度35°C )中浸泡2h，使埃洛石吸附0)2基本達(dá)到平衡，緩慢泄壓，得到負(fù)載CO2氣體的改性埃洛石；
[0071](5)將步驟(4)制得的負(fù)載CO2氣體的改性埃洛石、甲基丙烯酸縮水甘油酯和聚乳酸機(jī)械充分混合后，加入雙螺桿擠出機(jī)熔融混合，熔融溫度設(shè)置為190°C ;再?gòu)暮蠹?jí)單螺桿擠出機(jī)擠出發(fā)泡得到改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料。
[0072]圖3為實(shí)施例2制得的改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料的掃描電子顯微鏡照片。圖4為實(shí)施例2制得的改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料的泡孔尺寸分布圖。從圖3可看到，發(fā)泡體斷面呈現(xiàn)泡孔大小分布比較均勻，泡孔結(jié)構(gòu)完整，多數(shù)為閉孔結(jié)構(gòu)，泡孔壁厚度均勻、完整、光滑，泡孔之間相互不連通。圖4中孔徑分析結(jié)果顯示，發(fā)泡體的孔徑主要集中于10?30 μ m，幾乎沒有大于100 μ m的大孔出現(xiàn)，接近微孔發(fā)泡塑料的泡孔尺度，優(yōu)于傳統(tǒng)的物理發(fā)泡工藝制備的聚乳酸發(fā)泡材料(泡孔直徑一般大于200 μ m)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0073]實(shí)施例3
[0074]—種改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料的制備方法，具體過程包括以下步驟:
[0075](I)埃洛石的提純
[0076]將埃洛石粉末在攪拌下緩慢加入0.0lM的鹽酸水溶液中，制成10%懸浮液，攪拌lh，在5000r/min轉(zhuǎn)速下離心，得到的沉淀物用0.1M氫氧化鈉溶液中和；90°C干燥4h，過120目篩，得到管長(zhǎng)集中于200?800nm、內(nèi)徑5?20nm、夕卜徑10?80nm的純凈埃洛石，將得到的純凈埃洛石在200°C煅燒6h，并在60°C真空干燥24h備用；
[0077](2)埃洛石的表面羥基化改性
[0078]將步驟(I)處理后的埃洛石浸入0.005M的氫氧化鈉溶液中攪拌分散12h，埃洛石和0.005M氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比為5 %;反應(yīng)結(jié)束后以0.1M鹽酸溶液中和，4000r/min的速率將混合物離心15min，棄去上層清液；將所得沉淀物在60°C真空干燥24h，得到表面羥基化的埃洛石材料；
[0079](3)在攪拌或超聲作用下將步驟(2)制得的的表面羥基化的埃洛石材料加入到全氟丁烷氧基環(huán)氧丙烷的丙酮中，表面羥基化的埃洛石材料和丙酮的質(zhì)量體積比為1:10，全氟丁烷氧基環(huán)氧丙烷和丙酮的質(zhì)量體積比為1:5，埃洛石和全氟丁烷氧基環(huán)氧丙烷的質(zhì)量比為1:2 ;待分散均勻后，在70°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)干燥除去丙酮和未反應(yīng)的全氟丁烷氧基環(huán)氧丙烷，得到塊狀樣品，磨細(xì)在60°C真空干燥24h，得到表面負(fù)載了全氟丁烷氧基的埃洛石材料；
[0080](4)將5質(zhì)量份步驟(3)制得的表面負(fù)載了全氟丁烷氧基的埃洛石材料、2質(zhì)量份過氧化二異丙基苯和93質(zhì)量份聚乳酸機(jī)械充分混合后，加入雙螺桿擠出機(jī)熔融混合得到改性埃洛石與聚乳酸復(fù)合材料，熔融溫度設(shè)置為200°C ;
[0081](5)將步驟(4)所得的改性埃洛石與聚乳酸復(fù)合材料在高壓釜中進(jìn)行連續(xù)擠出超臨界C(V流體發(fā)泡，具體步驟為:將改性埃洛石與聚乳酸復(fù)合材料從后級(jí)單螺桿擠出機(jī)前端部位通過高壓計(jì)量栗注入液態(tài)CO2，注入壓力15?25MPa，同時(shí)適當(dāng)設(shè)置單螺桿擠出機(jī)各區(qū)段溫度，最終將熔體從擠出機(jī)模頭擠出，泄壓發(fā)泡后即可得到所述改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料。
[0082]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料，其特征在于，所述改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分: 聚乳酸 85.0?98.0 % 改性埃洛石0.1?10.0% 交聯(lián)劑 0.1?5.0%; 所述的改性埃洛石通過以下步驟制備得到:將埃洛石礦物提純后球磨并過篩，然后加入0.005?0.20mol/L的NaOH溶液中浸泡攪拌5?10h，中和后離心分離沉淀物，干燥至恒重得到純凈埃洛石；按照純凈埃洛石與有機(jī)溶劑的質(zhì)量體積比為1:5?1:50的比例加入有機(jī)溶劑作為分散劑，再加入改性試劑反應(yīng)，其中純凈埃洛石與改性試劑的質(zhì)量比為1:0.5?1:5，反應(yīng)完成后分離溶劑及剩余反應(yīng)物，將固形物洗滌干燥得到改性埃洛石。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料，其特征在于，所述改性試劑為硅烷基化試劑、含氟偶聯(lián)劑和氟烷基化合物中的至少一種；所述有機(jī)溶劑為甲苯、丙酮、乙醇或吡啶。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料，其特征在于，所述改性試劑為三甲基氯硅烷、六次甲基二硅基胺烷、三氟乙酰氯、三氟甲磺酸甲酯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯、十三氟代辛烷基三乙氧基硅烷、十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、全氟代烷基乙基丙烯酸酯、3-(2-全氟己基乙氧基)_1，2-環(huán)氧丙烷中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料，其特征在于，所述交聯(lián)劑包括三烯丙基異腈尿酸酯、2，6-二甲基-2，5-雙(叔丁過氧基)己烷、甲基丙烯酸縮水甘油酯、(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基丙烯酸甲酯、二苯甲烷二異氰酸酯、過氧化二異丙基苯和雙叔丁基過氧化二異丙基苯中的至少一種。5.權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將改性埃洛石、交聯(lián)劑和聚乳酸按照:聚乳酸85.0?98.0%、改性埃洛石0.1?10.0%、交聯(lián)劑0.1?5.0%的質(zhì)量百分比攪拌混合均勻；然后將混合均勻后的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混擠出，得到改性埃洛石與聚乳酸復(fù)合材料，溫度段設(shè)置為170?200 0C ； (2)通過超臨界流體CO2發(fā)泡，將步驟(I)制得的改性埃洛石與聚乳酸復(fù)合材料制成改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的超臨界CO2流體發(fā)泡為靜態(tài)發(fā)泡工藝或連續(xù)擠出發(fā)泡工藝。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的靜態(tài)發(fā)泡工藝具體步驟為:將改性埃洛石與聚乳酸復(fù)合材料置于高壓釜中，升溫至120?160°C，然后栗入液化后的CO2流體，維持高壓釜內(nèi)壓力處于8?30MPa，維持I?4小時(shí)，隨后降溫至80?120°C，泄壓至常壓，即可得到所述改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料； 所述的連續(xù)擠出發(fā)泡工藝具體步驟為:將改性埃洛石與聚乳酸復(fù)合材料從加料斗進(jìn)料，注入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融混合壓縮，聚乳酸復(fù)合材料熔體通過連接筒輸送到后級(jí)單螺桿擠出機(jī)，同時(shí)在單螺桿擠出機(jī)前端栗入液化后的C(V流體，最終將熔體從擠出機(jī)模頭擠出，泄壓發(fā)泡后即可得到所述改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料。8.權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (A)按照:聚乳酸85.0?98.0 %、改性埃洛石0.1?10.0 %、交聯(lián)劑0.1?5.0 %的質(zhì)量百分比準(zhǔn)備原料，然后將改性埃洛石于超臨界C(V流體中浸泡I?3h，改性埃洛石吸附0)2達(dá)到平衡后泄壓，得到負(fù)載CO2氣體的改性埃洛石； (B)將交聯(lián)劑、聚乳酸和步驟(A)制得的負(fù)載CO2氣體的改性埃洛石攪拌混合均勻，然后將混合均勻后的物料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融混合，熔融溫度設(shè)置為170?200°C ;再?gòu)暮蠹?jí)單螺桿擠出機(jī)擠出發(fā)泡即可得到改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(A)所述的超臨界CO2流體的壓力為8?30MPa。10.權(quán)利要求1所述的改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料在包裝、隔熱保溫或抗緩沖領(lǐng)域中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料及其制備與應(yīng)用。所述改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：聚乳酸98.0～85.0％、改性埃洛石0.1～10.0％和交聯(lián)劑0.1～5.0％。本發(fā)明改性埃洛石/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料的制備方法操作簡(jiǎn)單，原材料處理簡(jiǎn)便，適用于工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明使用改性埃洛石作為聚乳酸材料的改性劑，安全無毒，屬于環(huán)境無害無機(jī)物質(zhì)，對(duì)聚乳酸的熔體強(qiáng)度有良好的增強(qiáng)效果，同時(shí)也提高聚乳酸的結(jié)晶速率，分散的埃洛石聚乳酸體系具有良好的發(fā)泡倍率以及泡孔形態(tài)，使得材料具有良好的熱力學(xué)性能。
【IPC分類】B29C47/92, C08J9/12, C08K9/02, C08K3/34, C08K9/06, C08K9/04, C08L67/04, C08K7/00
【公開號(hào)】CN105038161
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510490024
【發(fā)明人】謝德明, 鐘旭飄
【申請(qǐng)人】暨南大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年8月11日