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    難以環(huán)境降解的聚苯乙烯發(fā)泡材料的廣泛使用是導(dǎo)致環(huán)境“白色污染”的主要原因。依靠單一的行政干預(yù)來(lái)解決“白色污染”問(wèn)題目前并不現(xiàn)實(shí)。開(kāi)發(fā)具有環(huán)境降解能力的生物基發(fā)泡材料，從根本上解決這一環(huán)境問(wèn)題勢(shì)在必行。

    2010年9月以來(lái)，中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所超臨界流體綠色加工團(tuán)隊(duì)在翟文濤副研究員和鄭文革研究員的帶領(lǐng)下，開(kāi)展了聚乳酸發(fā)泡粒子的研發(fā)工作。基于在此領(lǐng)域的長(zhǎng)期積累以及聚丙烯發(fā)泡粒子產(chǎn)業(yè)化方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，研究人員通過(guò)對(duì)聚乳酸樹(shù)脂進(jìn)行改性和采用超臨界CO₂流體為發(fā)泡劑，于近期成功開(kāi)發(fā)出聚乳酸發(fā)泡粒子的技術(shù)。

    聚乳酸是一種以生物質(zhì)為原料制備的熱塑性聚合物樹(shù)脂，它具有生物相容性，可生物降解，被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的聚合物樹(shù)脂。美國(guó)Sealed Air公司開(kāi)發(fā)出一種連續(xù)擠出發(fā)泡制備聚乳酸發(fā)泡片材的技術(shù)，并在2009年成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。該技術(shù)使用無(wú)定形聚乳酸或者無(wú)定形聚乳酸和半結(jié)晶聚乳酸的共混物及HCFC類(lèi)發(fā)泡劑，所制備發(fā)泡材料的使用溫度一般不高于65度，且HCFC類(lèi)發(fā)泡劑在未來(lái)數(shù)年后將面臨被禁用；而高結(jié)晶能力聚乳酸樹(shù)脂發(fā)泡材料具有更高的使用溫度，但目前該樹(shù)脂的連續(xù)擠出發(fā)泡仍存在技術(shù)上的難題。荷蘭Synbra公司也曾開(kāi)發(fā)出一種具有完全環(huán)保意義的聚乳酸發(fā)泡技術(shù)并在2009年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，該技術(shù)于同年獲得由荷蘭橡膠塑料聯(lián)合會(huì)授予的2009年度荷蘭塑料工業(yè)最具創(chuàng)新性可持續(xù)發(fā)展金獎(jiǎng)。該技術(shù)采用高壓CO₂流體為發(fā)泡劑，釜壓發(fā)泡制備聚乳酸發(fā)泡粒子。所采用的聚乳酸樹(shù)脂為專(zhuān)用料，樹(shù)脂的性能參數(shù)目前沒(méi)有公開(kāi)報(bào)道。而目前，采用商品化通用聚乳酸樹(shù)脂制備發(fā)泡粒子存在技術(shù)上的困難。

    寧波材料所此次開(kāi)發(fā)的新技術(shù)采用通用聚乳酸樹(shù)脂為原料并以超臨界CO₂為發(fā)泡劑，制備的聚乳酸發(fā)泡粒子膨脹率20-45倍可控，且發(fā)泡粒子具有良好的二次成型能力，發(fā)泡粒子成型體耐溫可達(dá)100度以上。該技術(shù)發(fā)泡過(guò)程綠色環(huán)保、制備條件溫和、生產(chǎn)成本低，具有極高的學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)化價(jià)值。

發(fā)泡粒子泡孔形態(tài)

發(fā)泡粒子外觀形態(tài)