高性能長纖維增強聚乳酸復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能長纖維增強聚乳酸復合材料，按質量份數計算，包括25-35份聚乳酸、15-25份增韌劑、40-50份纖維、3-5份相容劑、0.4-0.6份擴鏈劑及0.4-0.6份抗氧劑。本發(fā)明采用聚乳酸作為基體樹脂，加入擴鏈劑提高聚乳酸的加工溫度，以苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯的三元無規(guī)共聚物作為相容劑，該相容劑不僅增強基體樹脂與纖維之間的結合力，而且還提高了基體樹脂與增韌劑之間的相容性。
【專利說明】高性能長纖維增強聚乳酸復合材料及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料【技術領域】，尤其是一種高性能長纖維增強聚乳酸復合材料 及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 聚乳酸（PLA)是一種生物可降解聚合物，由于聚乳酸來源豐富，價格低廉，而且具 有良好的力學性能，越來越多的專家學者對聚乳酸的研究與應用非常感興趣。但是聚乳酸 材料熱穩(wěn)定性差，加工性能不好，而且人們對產品質量的要求越來越高，普通的短纖維增強 PLA材料的性能不能滿足要求，長纖維增強PLA具有高強度、高模量、高熱穩(wěn)定性等優(yōu)異的 性能可W滿足人們對高性能追求。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是：提供一種高性能長纖維增強聚乳酸復合材料及其制備方法，它 解決了聚乳酸熱穩(wěn)定性差和加工性差的問題，并提高了產品的力學性能，W克服現有技術 的不足。
[0004] 本發(fā)明是該樣實現的；高性能長纖維增強聚乳酸復合材料，按質量份數計算，包 括25-35份聚乳酸、15-25份增初劑、40-50份纖維、3-5份相容劑、0. 4-0. 6份擴鏈劑及 0.4-0. 6份抗氧劑。
[0005] 所述的增初劑為TPU。
[0006] 所述的纖維為3麻纖維、黃麻纖維、亞麻纖維、大麻纖維、玻璃纖維、洋麻纖維、劍 麻纖維或竹纖維中的一種或幾種的任意組合。
[0007] 所述的相容劑為丙帰酸醋改性聚四氣己帰。
[0008] 高性能長纖維增強聚乳酸復合材料的制備方法，按上述質量份數，分別取聚乳酸、 相容劑及增初劑干燥備用，將干燥后的聚乳酸、相容劑及增初劑與擴鏈劑及抗氧劑混合均 勻，然后進行共混擠出，加工溫度為150-20(TC，將擠出的烙體通過浸潰流道對長纖維進行 浸潰，冷卻后切粒成8?12 mm的顆粒，獲得高性能長纖維增強聚乳酸復合材料。
[0009] 所述的干燥溫度為60-8(TC，干燥時間為5-她。
[0010] 本發(fā)明中采用的浸潰流道為 申請人:在先申請的申請?zhí)枮?201110453139. 8"的發(fā) 明專利申請中公開的裝置，即實現連續(xù)長玻纖擠出的裝置。
[0011] 由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本發(fā)明采用聚乳酸作為基體樹脂，力口 入擴鏈劑提高聚乳酸的加工溫度，W苯己帰-丙帰膳-甲基丙帰酸縮水甘油醋的H元無規(guī) 共聚物作為相容劑，該相容劑不僅增強基體樹脂與纖維之間的結合力，而且還提高了基體 樹脂與增初劑之間的相容性。本發(fā)明簡單易行、材料來源廣泛、成本低廉，使用效果好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 附圖1為本發(fā)明的流程圖。

【具體實施方式】
[0013] 本發(fā)明的實施例1 ;高性能長纖維增強聚乳酸復合材料，按質量份數計算，包括30 份聚乳酸、20份增初劑、45份纖維、4份相容劑、0. 5份擴鏈劑及0. 5份抗氧劑；所述的增初 劑為TPU ;所述的纖維為玻璃纖維；所述的相容劑為苯己帰-丙帰膳-甲基丙帰酸縮水甘油 醋的H元無規(guī)共聚物。
[0014] 高性能長纖維增強聚乳酸復合材料的制備方法，按上述質量份數，分別取聚乳酸、 相容劑及增初劑干燥備用，所述的干燥溫度為7(TC，干燥時間為化；再將干燥后的聚乳酸、 相容劑及增初劑與擴鏈劑及抗氧劑混合均勻，然后進行共混擠出，加工溫度為18(TC，將擠 出的烙體通過浸潰流道對長纖維進行浸潰，冷卻后切粒成8?12 mm的顆粒，獲得高性能長 纖維增強聚乳酸復合材料。
[0015] 本發(fā)明的實施例2 ;高性能長纖維增強聚乳酸復合材料，按質量份數計算，包括25 份聚乳酸、25份增初劑、50份纖維、5份相容劑、0. 6份擴鏈劑及0. 6份抗氧劑；所述的增初 劑為PBS ;所述的纖維為亞麻纖維；所述的相容劑為苯己帰-丙帰膳-甲基丙帰酸縮水甘油 醋的H元無規(guī)共聚物。
[0016] 制備方法同實施例1。
[0017] 本發(fā)明的實施例3 ;高性能長纖維增強聚乳酸復合材料，按質量份數計算，包括35 份聚乳酸、15份增初劑、40份纖維、3份相容劑、0. 4份擴鏈劑及0. 4份抗氧劑；所述的增初 劑為PBS ;所述的纖維為竹纖維；所述的相容劑為苯己帰-丙帰膳-甲基丙帰酸縮水甘油醋 的H元無規(guī)共聚物。
[001引制備方法同實施例1。
[0019] 上述實施例中，聚乳酸的牌號為4042D ;增初劑的牌號為WB271 ;玻璃纖維的牌號 為ER4301H ;相容劑的牌號為SAG-008 ;擴鏈劑的牌號為ADR4380 ;抗氧劑的牌號為AS4500。
[0020] 主要性能測試；生產出的產品按照標準制成標準測試樣條，進行各項測試，其性能 測試結果如表1所示。

【權利要求】
1. 一種高性能長纖維增強聚乳酸復合材料，其特征在于：按質量份數計算，包括25-35 份聚乳酸、15-25份增韌劑、40-50份纖維、3-5份相容劑、0. 4-0. 6份擴鏈劑及0. 4-0. 6份抗 氧劑。
2. 根據權利要求1所述的高性能長纖維增強聚乳酸復合材料，其特征在于：所述的增 韌劑為TPU或PBS。
3. 根據權利要求1所述的高性能長纖維增強聚乳酸復合材料，其特征在于：所述的纖 維為苧麻纖維、黃麻纖維、亞麻纖維、大麻纖維、玻璃纖維、洋麻纖維、劍麻纖維或竹纖維中 的一種或幾種的任意組合。
4. 根據權利要求1所述的高性能長纖維增強聚乳酸復合材料，其特征在于：所述的相 容劑為苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯的三元無規(guī)共聚物。
5. -種如權利要求1所述的高性能長纖維增強聚乳酸復合材料的制備方法，其特征在 于：按上述質量份數，分別取聚乳酸、相容劑及增韌劑進行干燥，再將干燥后的聚乳酸、相容 劑及增韌劑與擴鏈劑及抗氧劑混合均勻，然后進行共混擠出，加工溫度為150_200°C，將擠 出的熔體通過浸漬流道對長纖維進行浸漬，冷卻后切粒成8?12 mm的顆粒，獲得高性能長 纖維增強聚乳酸復合材料。
6. 根據權利要求5所述的高性能長纖維增強聚乳酸復合材料的制備方法，其特征在 于：所述的干燥溫度為60-80°C，干燥時間為5-8h。
【文檔編號】C08L25/12GK104356426SQ201410710208
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權日:2014年12月1日
【發(fā)明者】張道海, 何敏, 于杰, 秦舒浩, 郭建兵, 瞿進, 張翔 申請人:貴州凱科特材料有限公司