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1、10申请公布号CN102051031A43申请公布日20110511CN102051031ACN102051031A21申请号200910110143722申请日20091111C08L67/04200601C08L67/02200601C08K5/053200601C08K5/1515200601C08K5/103200601C08J9/10200601C08J9/08200601A43B13/04200601A47G27/02200601A47C27/0020060171申请人深圳市意可曼生物科技有限公司地址518057广东省深圳市南山区高新区南环路29号留学生创业大厦210772发明人钟。
2、路华张向南蓝小平54发明名称可完全生物降解发泡材料及其应用57摘要本发明公开了一种可完全生物降解发泡材料，由可完全生物降解树脂、增塑剂、发泡剂制备而成，其特征在于以重量计，所述可完全生物降解树脂为100份，增塑剂为140份，发泡剂为0510份。本发明公开的发泡材料具有较好的韧性和弹力，也具有非常优异的弹性和耐磨性能。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页CN102051037A1/1页21一种可完全生物降解发泡材料，由可完全生物降解树脂、增塑剂、发泡剂制备而成，其特征在于以重量计，所述可完全生物降解树脂为100份，增塑剂为140份，发泡剂为051。
3、0份。2如权利要求1所述的可完全生物降解发泡材料，其特征在于以重量计，所述可完全生物降解树脂为100份，增塑剂为525份，发泡剂为055份。3如权利要求2所述的可完全生物降解发泡材料，其特征在于以重量计，所述可完全生物降解树脂为100份，增塑剂为1525份，发泡剂为1535份。4如权利要求1所述的可完全生物降解发泡材料，其特征在于所述可完全生物降解树脂为PHAS、PBS、PCL中的任意一种或二种以上组合物。5如权利要求4所述的可完全生物降解发泡材料，其特征在于所述可完全生物降解树脂为PHAS或PHAS与PBS的混合物或PHAS、PBS与PCL的混合物。6如权利要求5所述的可完全生物降解发泡材料。
4、，其特征在于所述PHAS为P3HB4HB。7如权利要求1所述的可完全生物降解发泡材料，其特征在于还添加有抗菌剂和发泡助剂，所述抗菌剂为015份，发泡助剂为013份。8如权利要求6所述的可完全生物降解发泡材料，其特征在于所述抗菌剂是有机抗菌剂或无机抗菌剂或二者混合物，所述发泡助剂是ZNO或尿素。9如权利要求1所述的可完全生物降解发泡材料，其特征在于所述发泡剂是偶氮二甲酰胺、偶氮二碳酸二异丙酯、碳酸氢钠、碳酸铵中任意一种或二种以上混合物，所述增塑剂是柠檬酸酯类、环氧大豆油、乙酰化单甘油酯、甘油、山梨醇、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇中一种或2种以上混合物。10如权利要求1所述的可完全生物降解发泡材料，其。
5、特征在于在所述发泡材料中还添加有其他助剂，所述其他助剂是抗氧化剂、润滑剂、成核剂、除臭剂中任意一种或多种混合物。11如权利要求110任意一项所述的可完全生物降解发泡材料在制备鞋底材料、沙发垫材料、地毯材料、床垫材料中的应用。权利要求书CN102051031ACN102051037A1/4页3可完全生物降解发泡材料及其应用技术领域0001本发明涉及一种可完全生物降解发泡材料及其应用。背景技术0002在塑料的应用领域，由于与未发泡的塑料相比，发泡高分子材料密度可降低598，冲击强度、韧性、刚性以及疲劳寿命等性能都能得到较大的提升，因此应用领域非常宽广，现在市场上使用的发泡制品主要是PE发泡材料、P。
6、P发泡材料、PU发泡材料、PS发泡材料、EVA发泡材料、PVC发泡材料、PP/淀粉发泡材料等，这些发泡材料均不能完全降解，对环境污染严重。0003而随着从上个世纪60、70年代以来人们对生物降解塑料不断的研究和开发，目前已经有多种生物降解材料BIODEGRADABLEMATERIAL问世，这些生物降解材料生物降解后，成为水和二氧化碳，不会对环境产生危害。目前对生物降解塑料研究较多的集中在聚乳酸PLA、聚羟基烷酸酯PHAS、聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚己内酯PCL等材料上。0004而目前对可降解发泡材料的研究则主要在淀粉、淀粉与聚乳酸PLA、聚羟基烷酸酯等可降解聚合物的共混发泡方面。如公开号为CN。
7、1923890A的专利公开了使用聚3羟基丁酸酯CO4羟基丁酸酯P3HB4HB、PLA与发泡剂共混制造发泡材料，同样，公开号为CN101245175A的专利也公开了以PLA树脂、聚羟基烷酸酯共聚物、玉米淀粉等为主要原料制造的发泡材料，但由于上述发泡材料中主要是利用聚羟基烷酸酯和PLA共混发泡，但上述发泡材料一方面由于PLA的脆性导致发泡制品的强度、弹性和断裂性能不高，另一方由于PLA树脂的耐热温度低于55，不适合在高温条件下使用，而在较低温度如小于20则会变脆，如果使用时接触到较高温或较低温就会导致这种发泡材料变软或变脆而导致损坏，同时，PLA树脂的降解要在堆肥条件下进行，降解条件较苛刻，对于人。
8、们随意丢弃的PLA树脂材料降解比较缓慢甚至难以降解，因而仍不能解决现在严重存在的白色污染问题。特别是上述发泡材料中又添加有较大量淀粉，导致该材料在潮湿条件下易水解，质量非常不稳定。因此，上述发泡材料只能用于制造对韧性和弹性要求不高、温度要求不高、对水解性也要求不高的包装材料等应用领域，而不能用于制造如鞋垫、沙发、床垫、地毯等对材料性能要求非常高的产品领域。0005公开号为CN101146853A的专利公开了一种聚羟基链烷酸酯树脂发泡颗粒，是直接对聚羟基链烷酸酯树脂进行发泡得到，由于对PHAS没有改性而直接发泡，一方面直接利用PHAS发泡较难获得满意的发泡材料，发泡工艺比较复杂，发泡倍率不高，另。
9、一方面用这种发泡材料作为原材料成本过高，同时由于是直接对聚羟基链烷酸酯树脂进行发泡，韧性和弹性不够理想，这种发泡材料主要也只能应用到一般的包装材料上。发明内容0006本发明针对上述缺陷，提供了一种可完全生物降解的、韧性高、弹性高、耐磨和透气性好的发泡材料。说明书CN102051031ACN102051037A2/4页40007本发明的方案如下所述一种可完全生物降解发泡材料，由可完全生物降解树脂、增塑剂、发泡剂制备而成，其特征在于以重量计，所述可完全生物降解树脂为100份，增塑剂为140份，发泡剂为0510份。0008优选地，以重量计，所述可完全生物降解树脂为100份，增塑剂为525份，发泡剂为。
10、055份。上述组分的最佳重量份数分别为，可完全生物降解树脂为100份，增塑剂为1525份，发泡剂为1535份。0009上述重量比是经过本专利的发明人的反复试验和研究，对可完全生物降解树脂、增塑剂和发泡剂的重量比进行了较佳的选择，得到的发泡效果好，且发泡材料韧性好，弹性好。0010优选地，所述可完全生物降解树脂为PHAS、PBS、PCL中的任意一种或二种以上组合物。0011更优选地，所述可完全生物降解树脂为PHAS或PHAS与PBS的混合物或PHAS、PBS与PCL的混合物。0012本发明的发泡材料还可含有抗菌剂和发泡助剂，所述抗菌剂为015份，发泡助剂为013份。0013所述抗菌剂是有机抗菌剂。
11、或无机抗菌剂或二者混合物，所述发泡助剂是ZNO或尿素，所述抗菌剂是载银无机抗菌剂、季磷盐聚合物抗菌剂等。0014所述发泡剂是偶氮二甲酰胺、偶氮二碳酸二异丙酯、碳酸氢钠、碳酸铵中任意一种或二种以上混合物，所述增塑剂是柠檬酸酯类、环氧大豆油、乙酰化单甘油酯、甘油、山梨醇、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇中一种或2种以上混合物。0015在所述发泡材料中还添加有其他助剂，所述其他助剂是抗氧化剂、润滑剂、成核剂中任意一种或多种混合物。其中所述抗氧化剂是马来酸盐类、硫醇锡类、硬脂酸盐、受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂，所述润滑剂是白油、石蜡、硬脂酸、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸钙、。
12、硬脂酸锌、硬脂酸钡中的一种或几种混合物，所述成核剂是二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、白云母、高岭土、氮化硼、重晶石粉、玻璃微珠和钛白粉中的一种或几种。0016本发明还公开了根据上述可完全生物降解发泡材料在制备鞋底材料、沙发垫材料、地毯材料、床垫材料中的应用。0017本发明的有益效果在于1本发明在可完全生物降解树脂中添加增塑剂进行发泡，特别是对增塑剂和生物降解树脂之间的比重进行限定，得到的发泡材料具有较好的韧性和弹性，具有非常优异的耐压缩性和耐磨性能；2在发泡材料中还添加有抗菌剂，这样制备的发泡材料无论是用作普通包装材料或用作鞋底材料、沙发垫材料、地毯材料、床垫材料等，其优异的抗菌性能非常有益于使用者。
13、的健康；3本发明中可完全生物降解树脂优选含有PHAS的生物降解树脂，如PHAS或PHAS与PBS的混合物或PHAS、PBS与PCL的混合物，主要是由于PHAS材料本身具备非常优异的物理性能，同时PHAS和PBS混合，可以进一步提高PBS的冲击韧性、熔体强度和降解速率，而添加PCL可作为改性剂进一步提高发泡材料的韧性、弹性和耐磨性能。具体实施方式0018下面将通过具体实施例对本发明进行详细说明。说明书CN102051031ACN102051037A3/4页50019实施例10020将聚3羟基丁酸酯4羟基丁酸酯P3HB4HB，4羟基丁酸摩尔含量为10100份、增塑剂乙二醇35份、发泡剂偶氮二甲酰胺。
14、6份加入高速混合机中高速搅拌5分钟，将混合好的物料加入双螺杆挤出机中熔融发泡，共混温度为120。0021实施例20022将聚3羟基丁酸酯3羟基己酸酯PHBHHX，3羟基己酸摩尔含量为12100份、增塑剂丙二醇15份、发泡剂偶氮二碳酸二异丙酯15份加入高速混合机中高速混合5分钟，其他同实施例1，得到发泡材料。0023实施例30024将聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV，3羟基戊酸摩尔含量为15100份、甘油5份、环氧大豆油15份、碳酸氢钠35份加入高速混合机中高速混合5分钟，其他同实施例1，得到发泡材料。0025实施例40026P3HB4HB4HB摩尔含量为1080份、PBS20份、乙酰化单甘油酯20。
15、份、偶氮二甲酰胺25份、ZNO05份、载银无机抗菌剂35份加入高速混合机中高速混合5分钟，其他同实施例1，得到发泡材料。0027实施例50028将P3HB4HB4HB摩尔含量为1060份、PBS30份、PCL10份、山梨醇6份、乙二醇15份、偶氮二甲酰胺25份、ZNO05份、季磷盐聚合物抗菌剂30份、除臭剂活性炭5份加入高速混合机中高速混合5分钟，其他同实施例1，得到发泡材料。0029实施例60030将PBS100份、山梨醇40份、碳酸铵8份、抗氧化剂四3，5二叔丁基4羟基苯基丙酸季戊四醇酯15份、润滑剂硬脂酸10份、成核剂二氧化硅15份加入高速混合机中高速混合5分钟，其他同实施例1。得到发泡。
16、材料。0031实施例70032将PHAS50份、PBS50份、山梨醇18份、偶氮二甲酰胺20份加入高速混合机中高速混合5分钟，其他同实施例1。得到发泡材料。0033实施例80034将PHAS60份、PBS40份、甘油20份、偶氮二碳酸二异丙酯30份加入高速混合机中高速混合5分钟，其他同实施例1。得到发泡材料。0035分别对实施例16所制备的发泡材料进行性能检测，检测结果如表1所示0036表一0037说明书CN102051031ACN102051037A4/4页60038上述检测方法中，压缩回弹率是将制品体积压缩50并维持72小时后，制品的体积与最初体积的百分比。0039由上述实施例可看出，本发。
17、明的发泡材料物理性能良好，耐压缩和耐磨，特别是韧性和弹性性能优异，用这种材料制备的抗震材料抗震效果非常好。0040在本发明中，选用PHAS和PBS、PCL混合树脂发泡时，PHAS和PBS重量份比选为为4111具有较好的效果。0041本发明中利用添加了抗菌剂和除臭剂的发泡材料制备的鞋垫能保持原来的形状，不易变形，并且该鞋垫透气性好，同时具备抗菌和除臭效果，提高了人们足底的舒适度，也满足了人们对鞋垫材料的卫生要求。同时由于本发明材料的优异弹性和透气性，也非常适合用来作为沙发垫制备材料、地毯制备材料和床垫制备材料等。0042同时，本发明的发泡材料科完全生物降解，对环境保护具有十分重要的社会意义。0043综上所述，但本发明并不局限于上述实施方式，本领域一般技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化，均在本发明的保护范围之内。说明书CN102051031A。