聚乳酸(PLA,又称聚丙交酯)包含一定比例的L-乳酸单体和一定比例的D-乳酸单体,是一种以可再生资源为原料的绿色高分子聚合物,具有完全生物可降解性。
PLA具有良好的加工性能及力学性能,将其制备成轻量化的发泡材料会赋予其良好的吸音、隔热以及缓冲性能,是取代石油类聚合物的理想生物基聚合物,可以应用在包装、建筑、餐具以及组织支架等领域。
图片

 PLA分子结构

PBAT是一种生物降解脂肪族-芳香族线形共聚酯,价格低、延展性好、韧性高、冲击性能好、加工温度低,其发泡材料重量轻、孔隙率高、柔韧性好、高效吸能、隔热,且具有优异生物降解性和生物相容性。但PBAT也存在熔体强度低、加工温度窗口窄的突出问题。
图片

PBAT分子结构

纯PLA发泡刚性好,但是脆性大;纯PBAT发泡韧性佳,但挺度不足。行业普遍采用PLA+PBAT共混改性的方式,兼顾刚性、韧性,用来生产可降解餐盒、缓冲衬垫等。
该材料对应的量产设备为PLA发泡片材挤出生产线与PBAT发泡片材挤出生产线,部分设备改造后可以实现两种材料共混料的生产。PLA/PBAT共混体系加工窗口狭窄,实际生产中故障频发,很多工厂面对缺陷无从下手。
故障一:片材泡孔大小不一,局部大泡、连片破泡。排查方向:
  • 第一原料含水率,PLA、PBAT极易吸水,烘干不到位,挤出过程水解降解,熔体强度暴跌,直接出现破泡;需要严格控制原料烘干温度和时间。
  • 第二共混配比,PLA占比过高整体熔体变脆,泡孔壁容易撕裂。
  • 第三超临界CO₂注入压力不稳定,压力波动会造成泡孔成核不均。
  • 第四螺杆各区温度过高,造成局部材料热降解。
故障二:板材表面粗糙、麻点,模头出料不稳定,出料忽快忽慢。 排查方向:
  • PLA与PBAT相容性有限,如果没有添加相容剂,简单物理共混之后两相分散效果差,熔体内部出现相分离,表现出料不稳定。
  • 检查喂料系统,多种粒子混合后下料是否出现架桥、下料忽多忽少。
  • 检查过滤网是否快速堵塞,杂质、降解碳化料堆积。
故障三:发泡片材冷却之后严重翘曲、收缩变形。 排查方向:
  • PLA/PBAT共混料对于冷却定型非常敏感,PLA发泡片材挤出生产线三辊压光系统辊温设置不合理,上下两面冷却速度不一致,就会出现翘曲;同时出料之后收卷张力不能过大,张力过大冷却后会发生后收缩。
  • 共混材料配方里面成核剂分散不均,也会加剧内应力,带来变形。
故障四:成品很脆,轻轻弯折直接断裂。 排查方向:
  • PBAT占比偏低。
  • 原料发生热水解或者热降解,分子链断裂。
  • 机筒内部停留时间过长,材料长时间高温停留发生降解。
  • 回收料添加比例过高,再生料性能衰减。
同一套设备切换纯PLA、纯PBAT、PLA/PBAT共混料生产时,需做彻底清机,上一种物料残留会直接干扰下一批次发泡效果。PBAT发泡片材挤出生产线螺杆、模头长期高温工作,容易积存碳化降解料,建议建立定期拆机清理周期。
企业在进行生产时,可建立工艺档案,记录不同配比下烘干参数、各区温度、CO₂注入压力、三辊辊温,出现故障方便回溯对比。做好原料入库检测,严控含水率,从源头减少大部分共混发泡的生产缺陷,提升良品率。
来源:佛山市高明科力机械有限公司

为了大家更方便的沟通,艾邦建立了超临界发泡产业交流群,欢迎相关材料企业、设备制造企业、超临界成品制造商等上下游企业的加入。

图片

 

活动推荐:邀请函:第二届超临界发泡技术创新及应用论坛(10月29日·青岛)

鞋材    汽车    新能源    医疗    航天航空  消费电子    ......

一、议题方向

时间

演讲议题

演讲单位

08:50-09:00

开场介绍

艾邦高分子  江耀贵  创始人

09:00-09:30

聚合物釜式超临界发泡研究进展Research progress on polymer autoclave supercritical foaming

青岛科技大学  张振秀  教授Zhang Zhenxiu,PROFESSOR,Qingdao   University of Science and Technology

09:30-10:00

宁波韧合——缓震轻弹鞋材解决方案Ningbo Renhe - Shock-absorbing, lightweight and elastic shoe material   solutions

宁波韧合高新技术有限公司 陈志雄 集团CEOCharles Chen,Group President,Ningbo   Renhe High-tech Co., Ltd

10:00-10:30

茶歇

10:30-11:00

轻质聚合物泡沫的结构调控与应用Structural Tailoring and Applications of Lightweight Polymer Foams

中国科学院福建物质结构研究所 郑龙辉   高级工程师Zheng Longhui,Senior Engineer,Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese   Academy of Sciences

11:00-11:30

超临界注塑发泡机理的可视化研究:泡孔构效关系调控与模具、材料协同设计Visualizing Supercritical Foam Injection Molding: Cell Structure–Property Control via Mold & Material Co-design

加拿大多伦多大学 Chul B. Park 教授Chul B. Park,PROFESSOR,University   of Toronto, Canada

11:30-12:00

电子加速器辐照改性技术在发泡行业的应用Application of Electron Accelerator Irradiation Modification Technology   inFoaming Industry

中广核达胜加速器技术有限公司 成鹏 营销部副总监Peng Cheng,Deputy Director of Marketing Department,CGN Dasheng Electron Accelerator Technology Co., LTD.

12:00-13:30

午餐

13:30-14:00

微孔注塑发泡新技术及其应用New technology of microcellular injection molding and foaming and its   application

中国科学院宁波材料技术与工程研究所   汪龙  研究员Wang Long,Researcher,Ningbo   Institute of Materials Technology&Engineering,Chinese Academy of Sciences

14:00-14:30

超临界发泡材料在新能源汽车轻量化系统性应用Systematic Application of Supercritical Fluid Foam Materials in Lightweight   New Energy Vehicles

江苏科技大学  周应国  教授Ying-Guo Zhou,PROFESSOR,Jiangsu   University of Science and Technology

14:30-15:00

MuCell 微孔发泡成型的发展趋势及商业应用MuCell Microcellular Foam Molding - Development Trends and Commercial Applications

卓细有限公司 唐锦荣 亚太区总经理Patrick Tong,Managing Director,  Asia ,Trexel GmbH

15:00-15:30

巴斯夫Elastollan ®TPU在鞋材领域的解决方案BASF Elastollan® TPU solution for footwear

巴斯夫聚氨酯特种产品(中国)有限公司 于大海 TPU 技术开发经理Dahai Yu,TPU technical development manager,BASF Polyurethane Specialties (China) Co.Ltd.

15:30-16:00

茶歇

16:00-16:30

KHX系列PEBA弹性体创制-基础研究、超临界发泡、使役性能评估Development of KHX PEBA Elastomers: Fundamental Research, Supercritical   Foaming and Service Property Evaluation

中国科学院化学研究所 朱平 高级工程师Zhu Ping, Associate Professor of Engineering, Institute of Chemistry, Chinese   Academy of Sciences

16:30-17:00

PCL聚己内酯为高性能发泡提供更多解决方案Polycaprolactone (PCL) provides more solutions for high-performance foaming

湖南聚仁新材料股份公司 杨越 市场经理Yang Yue,Marketing Manager,Hunan   Juren New Material Co., Ltd

17:00-17:30

EVA超临界一次发泡成型技术的开发及应用Development and application of EVA supercritical one-step foam molding   technology

泉州师范学院 卓东贤 教授Zhuo Dongxian ,PROFESSOR,Quanzhou   Normal University

17:30-18:00

受限超临界流体发泡调控环烯烃共聚物多孔薄膜机制研究 Mechanistic Study on the Regulation of Porous Cyclic Olefin Copolymer Films   via Confined Supercritical Fluid Foaming

宁夏大学 张瑞岩 副教授Zhang Ruiyan, Associate Professor, Ningxia University

18:00-20:00

晚宴

如有演讲意向联系:周小姐18320865613(同微信);展台、资料入袋等其他赞助及参会咨询可联系:李小姐18617020032(同微信)

 

二、报名方式
 

方式1:加微信并发名片报名

 

李小姐:18617020032(同微信)

 

邮箱:lina@aibang.com

图片

 

方式2:在线登记报名

https://www.aibang360.com/m/100323?ref=172672

识别二维码进入报名页面登记信息

图片

 

注意:每位参会人员都需要登记信息

 

阅读原文,在线报名

 

作者 zye