新聞青島科技大學張振秀教授:PBAT可以造鞋,超臨界發泡新進展

聚氨酯聯盟小貓咪 2024-05-09 02:28:50

高彈性聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)泡沫的制備對環境保護和治理“白色汙染”具有重要意義,它具有良好的機械性能和生物相容性,有望替代用于鞋材、生物醫用材料等領域。

PBAT泡沫,怎麽解決回彈性問題

PBAT泡沫也有一些缺點,它的回彈性相比于一些傳統的彈性體更弱一些,難以滿足高性能鞋材的要求。

對此,青島科技大學教授張振秀團隊提出了“將彈性更好的熱塑性聚醚酯彈性體(TPEE)和擴鏈劑(ADR)與PBAT通過一鍋共混,采用超臨界氮氣發泡來提高回彈性”的策略。

在這項工作中,張振秀團隊將ADR作爲反應性添加劑,除了增加PBAT與TPEE的相容性外,還可以增強PBAT/TPEE的粘彈性和熔體強度,提高發泡性能;TPEE的加入提高了PBAT泡沫的回彈性,當PBAT/TPEE共混比爲70:30時,拉伸強度和壓縮強度表現最好,回彈性也從40%大幅提升至61%。

張振秀教授已申請一系列聚合物發泡的發明專利,包括:一種超輕高阻燃生物可降解PLA泡沫及其制備工藝,專利申請號202211548273.0;可生物降解的PBAT超臨界發泡材料及制備方法和應用,專利申請號202311564215.1。

據專利說明書介紹,制備出來的PBAT超臨界發泡材料發泡倍率高,密度低,力學性能優異,泡孔不易破裂,回彈性好,廣泛用于制作瑜伽墊、鞋中底和鞋墊。

PBAT泡沫,怎麽保持降解性能

PBAT發泡材料因其優秀的生物降解性能,在一次性包裝或醫療用品領域也有廣闊的應用前景。但其線性分子鏈結構使其難以發泡,傳統的交聯改性會降低其降解性能,如何保持其降解性能是業界研究的焦點。

在這項工作中,張振秀團隊以過氧化二異丙苯(DCP)爲引發劑,將N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)接枝到PBAT上,然後用超臨界N2制備了PBAT-g-NVP泡沫。

結果表明,接枝反應提高了熔體強度和發泡性能,但降解性能保持不變。

該團隊研究了接枝機理、流變性能、熱性能和發泡行爲。流變性能表明,PBAT-g-NVP的熔體強度顯著提高。發泡窗口變寬(100℃-150℃),泡孔結構變得均勻。當DCP含量爲0.4wt%和NVP含量爲3wt%時,PBAT-g-NVP泡沫的膨脹率爲10.5,最大壓應力爲253.2kPa。此外,PBAT-g-NVP泡沫在35d內降解率達到98%。

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