由可生物降解塑料制造的泡沫制件及其制造方法技術

將發泡的顆粒集聚而制成可生物降解塑料的泡沫制件，該顆粒的密度０. １－０. ００３ｇ／ｃｍ↑［３］，粒徑０. ５－１０ｍｍ，其物料包括（１）５０－９５％熱塑性淀粉；（２）０. ５－４５％至少一種熱塑聚合物，（３）２－２０％水。將該顆粒熱處理或用至少一種涂層劑處理，使其表面改性，從而在互相密切接觸時可以穩定地相互作用。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及由可生物降解塑料制造的泡沫制件及其制法。在泡沫材料領域，特別是用于防護包裝方面，愈來愈迫切的要求是利用能符合日益嚴格的生物降解要求的材料去替代泡沫聚苯乙烯。在以往，為此目的而使用了以淀粉為基礎的物料。EP-A-0087847披露制造淀粉基泡沫制件的方法，是將淀粉或含淀粉物料在10-30%(重)水和發泡劑存在下用擠塑機進行加熱，隨著擠塑而出。EP-A-0375831披露了由含高直鏈淀粉的淀粉構成的泡沫制件，其顯示優良機械和閉泡孔結構。這些泡沫制件的制造條件為水存在下于150-250℃擠塑而成，也可以隨后進行熱成形處理。WO 91/02023披露了可生物降解塑料的泡沫制件，其制備條件為將含淀粉組合物及合成聚合物擠塑，后者選自乙烯，乙烯醇和乙烯-丙烯酸共聚物，存在有聚合物酸和碳酸氫鈉作為發泡劑。然而，按先有技術已知方法操作來制備具復雜形狀和厚度大的泡沫制件是困難的。此外，所得泡沫制件一般不表現要求的穩定性。本專利技術的目的是提供由可生物降解塑料制的泡沫制件，其不具有先有技術的缺點，并具有優良機械特性，特別是良好彈性和可壓縮性。于是，本專利技術其一目標是可生物降解塑料的泡沫材料，其為密度0.1-0.003g/cm3和尺寸為0.5-10mm粒徑的泡沫顆粒的聚集體，該顆粒的構成物料包括·50-95%，優選60-95%(重)的熱塑性淀粉;·0.5-45%，優選2-35%(重)的至少一種熱塑性聚合物;·2-20%，優選5-17%(重)的水。構成本專利技術泡沫制件的泡沫顆粒其優選密度為0.06-0.005g/cm3，粒徑優選為1-5mm。所述泡沫顆粒具有閉泡孔結構。它們可以是不同形狀，特別是基本上球形。構成上述泡沫顆粒的組合物中存在一或多種熱塑聚合物使之可能改善該組合物的熔體強度，并使所得泡沫顆粒具有良好彈性和低的水分敏感性。可用作所述泡沫顆粒一個組分的該熱塑性淀粉可以是天然淀粉，優選是玉米或馬鈴薯淀粉或高直鏈淀粉級的淀粉，優選含超過30%直鏈淀粉以及糯性谷物級淀粉。此外，可使用物理和化學改性的淀粉，例如乙氧基化淀粉，氧丙基化淀粉，乙酸酯，淀粉，丁酸酯淀粉，丙酸酯淀粉，其取代度為0.1-2，陽離子淀粉，用能得到“V”型復合物的聚合物進行復合的淀粉，例如用乙烯-乙烯醇(EVOH)，乙烯-丙烯酸(E AA)，乙烯-馬來酸酐共聚物，乙烯-丙烯酸乙酯-馬來酸酐三元共聚物，接枝淀粉，降解淀粉，變組織(destructured)淀粉。通常使用天然淀粉而不加任何預脫水處理，其水分含量約9-16%(重)。可用作泡沫顆粒的組分的熱塑聚合物選自(Ⅰ)天然聚合物，經過改性或末經改性，特別是纖維素衍生物，如乙酸纖維素，丁酸纖維素，其取代度為1-2.5，可以是塑化的，烷基纖維素，羥烷基纖維素，羧烷基纖維素，特別是甲基纖維素，此外，殼聚糖，茁霉多糖或酪蛋白以及酪蛋白酸鹽。(Ⅱ)合成或得自發酵的可生物降解聚合物，特別是聚酯，作為脂族C2-C24羥基酸的均-和共聚合物，或者它們的相應內酯或交酯，還有得自二官能酸和脂族二元醇的聚酯，例如·聚(ε-已內酯)，或其接枝或嵌段共聚物，已內酯低聚物或聚合物與芳族或脂族異氰酸酯的反應產物。·乳酸或丙交酯聚合物，已醇酸或多乙交酯聚合物，乳酸和乙醇酸共聚物，·聚羧基丁酸酯或聚羥基丁酸酯-戊酸酯，·聚琥珀酸烷二醇酯，特別是聚琥珀酸乙二醇酯或丁二醇酯，聚已二酸乙二-或丁二醇酯，聚癸二酸乙二-或丁二醇酯，聚壬二酸乙二-或丁二醇酯，聚十三烷二酸乙二-或丁二醇酯，以及它們的共聚物，也可以與脂族或芳族異氰酸酯共聚合，也可以利用鏈增長劑使它們的分子量增大;(Ⅲ)能與直鏈淀粉形成“V”型復合物的聚合物，或含有由疏水序列嵌入的親水基團的聚合物，例如·乙烯-乙烯醇共聚物，其含有不多于50%(重)，優選10-44%(重)的乙烯單元，氧化的乙烯-乙烯醇共聚物，或者由脂肪酸封端的或由聚已內酯接枝的或由丙烯酸或甲基丙烯酸單體/或吡啶鎓改性的乙烯-乙烯醇共聚物;·乙烯-醋酸乙烯共聚物，其亦可以是部分水解的，·乙烯-丙烯酸酯共聚物，·乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐或乙烯-醋酸乙烯-縮水甘油基甲基丙烯酸酯三元共聚物，·乙烯與不飽和酸的共聚物，后者如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、馬來酸酐，等等，特別是含5-50%，優選10-30%(摩爾)來自丙烯酸的單元的乙烯-丙烯酸共聚物，·乙烯與全部或部分水解的醋酸乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸或巴豆酸或衣康酸的三元共聚物，·脂族的6-6，6-9或12聚酰胺，脂族聚氨酯，無規或嵌段的聚氨酯-聚酰胺，聚氨酯-聚酯，聚氨酯-聚醚，聚酰胺-聚酯，聚酰胺-聚醚，聚酯-聚醚的共聚物;(Ⅳ)能夠與淀粉形成氫鍵的聚合物，特別是各種水解程度的聚乙烯醇，其也可能由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯改性，經預先塑化或改性以降低其熔點的聚乙烯醇，其也可能含膠凝劑如硼酸、硼酸鹽或磷酸鹽，不同水解程度的醋酸乙烯與乙烯基吡咯烷酮或苯乙烯的共聚物，聚乙基噁唑啉，聚乙烯基吡啶。優選的熱塑聚合物是聚乙烯醇，烯單體的共聚物，優選乙烯與選自以下單體的共聚物乙烯醇、醋酸乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、脂族聚酯，如聚已內酯，聚(琥珀酸丁二醇酯)以及其共聚物，以及脂族聚酰胺。按本專利技術構成泡沫制件的泡沫顆粒優選含有成核劑。泡沫材料中成核劑的量為0.005-5%(重)，優選0.05-3%(重)，更優選為0.2-2%(重)。可應用的成核劑例如無機化合物如滑石粉(硅酸鎂)，碳酸鈣，等等，以前還可能用硅烷，鈦酸鹽(酯)，等等。此外，可以用有機填充料，如來自甜菜加工的酵母渣(Yeast shells)，干燥并磨碎成粉的甜菜廢粕(sugar beet flesh)，木粉，纖維素粉，等等。所述成核劑可以加入到用于制造泡沫顆粒的混合物中，或另一方式，加入到泡沫顆粒中作為主批料。在后一情況下，該主批料可含有10-50%的一種或多種填充料。泡沫顆粒還可含有一種或多種滑爽劑和/或分散劑，其親水親油平衡指數(HLB)為3-25，優選6-20。在使用時，這些試劑的可存在量為0.01-5%(重)，優選0.1-3%(重)。該泡沫顆粒還可含有一種或多種增塑劑。當使用增塑劑時，其用量可以為0.5-20%(重)，優選0.5-5.0%(重)。可用的增塑劑例如WO 92/14782所公開的那些，該文獻應包括在本說明書中。特別適用的增塑劑是甘油，山梨醇，甘露醇，赤蘚醇，低分子量聚乙烯醇，它們的乙氧基化和丙氧基化衍生物，還有尿素。此外，泡沫顆粒可含有一種或多種阻燃劑，其可以加入到準備用于制泡沫顆粒的混合物中，或另一方式，可以加入到泡沫顆粒中成為主批料，特別是與成核劑一起用。在使用阻燃劑時，其用量為0.1-20%(重)，優選1-10%(重)，特別優選為2-5%(重)。阻燃劑可以選自含磷、含硫或鹵化的物質。例如，磷酸三苯基酯，磷酸三丁基酯，磷酸三羥甲苯基酯，磷酸三丁氧苯基酯，蜜胺焦磷酸鹽，聚磷酸銨，乙二胺，聚磷酸銨，磷酸鈲，四溴代鄰苯二甲酸酐，鹵化石蠟，不同溴代程度的二苯醚，硫酸銨，氨基磺酸銨，等等。特別有利的是硫酸銨，氨基磺酸銨，聚磷酸銨，磷酸鈲，焦磷酸蜜胺鹽。其他可用的阻燃劑有氫氧化鋁，氧化銻，過硼酸銨，過鉬酸銨(ammonium octamolybdate)，等等。在特定用途中，該泡沫顆粒中需要有嚙本文檔來自技高網...

【技術保護點】
由可生物降解塑料制造的泡沫制件，其為密度０. １－０. ００３ｇ／ｃｍ↑［３］和尺寸為０. ５－１０ｍｍ粒徑的泡沫顆粒的聚集體，該泡沫顆粒的構成物料包括： .５０－９５％（重）的熱塑性淀粉； .０. ５－４５％（重）的至少一種熱塑性聚合物； .２－２０％（重）的水。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：C巴斯蒂奧里，V貝洛蒂，G德爾特雷迪西，A拉里斯，
申請(專利權)人：諾瓦蒙特股份公司，
類型：發明
國別省市：IT[意大利]