高彈性聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)泡沫的制備對環(huán)境保護(hù)和治理“白色污染”具有重要意義，它具有良好的機(jī)械性能和生物相容性，有望替代用于鞋材、生物醫(yī)用材料等領(lǐng)域。
PBAT泡沫，怎么解決回彈性問題
PBAT泡沫也有一些缺點(diǎn)，它的回彈性相比于一些傳統(tǒng)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(xué)教授張振秀團(tuán)隊(duì)提出了“將彈性更好的熱塑性聚醚酯彈性體(TPEE)和擴(kuò)鏈劑（ADR）與PBAT通過一鍋共混，采用超臨界氮?dú)獍l(fā)泡來提高回彈性”的策略。
在這項(xiàng)工作中，張振秀團(tuán)隊(duì)將ADR作為反應(yīng)性添加劑，除了增加PBAT與TPEE的相容性外，還可以增強(qiáng)PBAT/TPEE的粘彈性和熔體強(qiáng)度，提高發(fā)泡性能；TPEE的加入提高了PBAT泡沫的回彈性，當(dāng)PBAT/TPEE共混比為70:30時(shí)，拉伸強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度表現(xiàn)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(fā)泡的發(fā)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?zhí)?02211548273.0；可生物降解的PBAT超臨界發(fā)泡材料及制備方法和應(yīng)用，專利申請?zhí)?02311564215.1。
據(jù)專利說明書介紹，制備出來的PBAT超臨界發(fā)泡材料發(fā)泡倍率高，密度低，力學(xué)性能優(yōu)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，怎么保持降解性能
PBAT發(fā)泡材料因其優(yōu)秀的生物降解性能，在一次性包裝或醫(yī)療用品領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用前景。但其線性分子鏈結(jié)構(gòu)使其難以發(fā)泡，傳統(tǒng)的交聯(lián)改性會降低其降解性能，如何保持其降解性能是業(yè)界研究的焦點(diǎn)。
在這項(xiàng)工作中，張振秀團(tuán)隊(duì)以過氧化二異丙苯（DCP）為引發(fā)劑，將N-乙烯基-2-吡咯烷酮（NVP）接枝到PBAT上，然后用超臨界N2制備了PBAT-g-NVP泡沫。
結(jié)果表明，接枝反應(yīng)提高了熔體強(qiáng)度和發(fā)泡性能，但降解性能保持不變。
該團(tuán)隊(duì)研究了接枝機(jī)理、流變性能、熱性能和發(fā)泡行為。流變性能表明，PBAT-g-NVP的熔體強(qiáng)度顯著提高。發(fā)泡窗口變寬（100℃-150℃），泡孔結(jié)構(gòu)變得均勻。當(dāng)DCP含量為0.4wt%和NVP含量為3wt%時(shí)，PBAT-g-NVP泡沫的膨脹率為10.5，最大壓應(yīng)力為253.2kPa。此外，PBAT-g-NVP泡沫在35d內(nèi)降解率達(dá)到98%。
