專利名稱：一種維綸布增強聚乳酸復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子聚合物及織物增強樹脂復(fù)合材料的制備方法，特別是涉及一種維綸布增強聚乳酸復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
乳酸聚合物(又稱聚乳酸，Polylactic acid；簡稱PLA)的主要生產(chǎn)原料來源于玉米和馬鈴薯等植物資源。該聚合物及后加工產(chǎn)品具有良好的生物降解性和可再生性。苧麻也是生物降解材料，同時還具有較高的比強度和資源豐富等優(yōu)點，苧麻增強聚乳酸復(fù)合材料是符合人類環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，因此有著非常美好的應(yīng)用前景。目前世界各國對天然纖維增強復(fù)合材料的研究越來越多，但是主要集中在增強不可降解的熱塑性及熱固性樹脂。
國內(nèi)研究天然纖維增強復(fù)合材料主要有中山大學(xué)、國防科技大學(xué)和天津工業(yè)大學(xué)，其中中山大學(xué)主要是研究劍麻增強復(fù)合材料，增強的基體主要是聚丙稀、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和不飽和聚酯并在2003年6月申請了《劍麻纖維增強聚丙烯復(fù)合材料片層狀壓制備方法》專利。國防科技大學(xué)和天津工業(yè)大學(xué)主要酸研究苧麻和亞麻纖維復(fù)合材料，其中天津工業(yè)大學(xué)2004年4月申請了《一種亞麻非織造物及其復(fù)合材料的制造方法》專利。但是他們所選用的樹脂基體同中山大學(xué)的一樣，都所不可生物降解樹脂，此外上述專利也沒有非常好的解決麻纖維與基體樹脂之間的界面問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種維綸布增強聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，以彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足或缺陷，滿足生產(chǎn)和生活的需要。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是1、種維綸布增強聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟(1)將粘均分子量為1000-80000的聚乳酸預(yù)聚物和粘均分子量為400-2000的聚己內(nèi)酯分別溶與有機溶劑中，所述的聚己內(nèi)酯和聚乳酸預(yù)聚物重量比1∶1-9；(2)將維綸布浸泡在聚己內(nèi)酯溶液中，再與聚乳酸預(yù)聚物溶液混合密封好；(3)在60℃-90℃下原位聚合4h制備所述復(fù)合材料。
作為優(yōu)選的技術(shù)問題所述的有機溶劑為氯仿、四氫呋喃、丙酮中的一種。
所述的聚己內(nèi)酯為兩端帶異氰酸酯基團(tuán)的聚己內(nèi)酯。
所述的維綸布的質(zhì)量占復(fù)合材料總質(zhì)量的15％-55％。
本發(fā)明的基本原理是通過原位聚合法制備全生物降解維綸織物增強聚乳酸復(fù)合材料，即將粘均分子量為1000-80000的聚乳酸預(yù)聚物和粘均分子量為400-2000兩端代異氰酸酯基團(tuán)的聚己內(nèi)酯分別溶于有機溶劑，同時將維綸織物浸泡在聚己內(nèi)酯的有機容劑中，再將聚乳酸預(yù)聚物溶液和浸泡維綸織物的聚己內(nèi)酯溶液倒入玻璃反應(yīng)器中，在恒溫水槽中反應(yīng)，反應(yīng)機理如下
本發(fā)明的有益效果是利用本發(fā)明的方法制得的復(fù)合材料具有全生物降解而且還具有優(yōu)異的界面性能和力學(xué)性能，具有實際的應(yīng)用價值。


圖1PLLA-PCL薄膜的應(yīng)力應(yīng)變曲線具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述，參照附圖1。
實施例1分別稱取42g的粘均分子量為27000的聚乳酸預(yù)聚物(PLA)和18g粘均分子量為1000的聚己內(nèi)酯(PCL)，再分別將它們配成0.2g/ml的氯仿溶液，之后將占總質(zhì)量25％的維綸布浸泡在PCL的氯仿溶液中，然后將它們倒入500ml玻璃反應(yīng)器中密封好。在80℃的恒溫水浴中磁力攪拌反應(yīng)4h，倒出產(chǎn)物，溶劑揮發(fā)，制成樹脂基體(PLLA-PCL)薄膜。PLLA-PCL薄膜的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖1所示。
實施例2分別稱取粘均分子量為27000的PLA和粘均分子量為1000的PCL(PLA∶PCL＝7∶3)，再分別將它們配成0.1g/ml的溶液，之后將占總質(zhì)量的15％、25％、35％、45％、55％的維綸布浸泡在PCL的氯仿溶液中，然后將它們倒入1000ml玻璃反應(yīng)器中密封好。在80℃的恒溫水浴中磁力攪拌反應(yīng)4h，將預(yù)浸料層壓制成樣條。再在平板硫化機上160℃條件下層壓制成標(biāo)準(zhǔn)樣條，測得的力學(xué)性能如表1。
表1維綸布含量對復(fù)合材料拉伸性能的影響

實施例3分別稱取粘均分子量為27000的PLA和粘均分子量為1000的PCL(PLA∶PCL＝7∶3)，再分別將它們配成0.1g/ml的溶液，之后將占總質(zhì)量重量15％的維綸布浸泡在PCL的氯仿溶液中，然后將它們倒入1000ml玻璃反應(yīng)器中密封好。在80℃的恒溫水浴中磁力攪拌反應(yīng)4h，將預(yù)浸料層壓制成樣條。再在平板硫化機上140℃-170℃條件下層壓制成標(biāo)準(zhǔn)樣條，測得的力學(xué)性能如表2。
表2模壓溫度對復(fù)合材料拉伸性能的影響

權(quán)利要求
1.一種維綸布增強聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將粘均分子量為1000-80000的聚乳酸預(yù)聚物和粘均分子量為400-2000的聚己內(nèi)酯分別溶與有機溶劑中，所述的聚己內(nèi)酯和聚乳酸預(yù)聚物重量比1∶1-9；(2)將維綸布浸泡在聚己內(nèi)酯溶液中，再與聚乳酸預(yù)聚物溶液混合密封好；(3)在60℃-90℃下原位聚合4h制備所述復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的有機溶劑為氯仿、四氫呋喃、丙酮中的一種。
3.根據(jù)要1所述的制備方法，其特征在于所述的聚己內(nèi)酯為兩端帶異氰酸酯基團(tuán)的聚己內(nèi)酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的維綸布的質(zhì)量占復(fù)合材料總質(zhì)量的15％-55％。
全文摘要
本發(fā)明公開了維綸布增強聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟(1)將粘均分子量為1000－80000的聚乳酸預(yù)聚物和粘均分子量為400－2000的聚己內(nèi)酯分別溶與有機溶劑中，所述的聚乳酸預(yù)聚物和聚己內(nèi)酯重量比5∶5－9∶1；(2)將維綸布浸泡在聚己內(nèi)酯溶液中，再將兩種溶液混合密封；(3)在60℃－90℃下原位聚合4h制備所述復(fù)合材料。利用本發(fā)明的方法制得的維綸布增強聚乳酸復(fù)合材料具有優(yōu)異的界面性能和力學(xué)性能，具有實際的應(yīng)用價值。
文檔編號D06M23/02GK1927917SQ20061011665
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者余木火, 劉訓(xùn)堃, 滕翠青 申請人:東華大學(xué)