CN103467943B - 玻璃纤维增强聚乳酸生物塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃纤维增强聚乳酸生物塑料，由下述组分按重量份组成：聚乳酸树脂50‑70份，玻璃纤维30‑50份，偶联剂0.6‑1.0份。本发明的玻璃纤维增强聚乳酸生物塑料，提高了聚乳酸树脂的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚乳酸生物塑料，尤其涉及一种玻璃纤维增强聚乳酸生物塑料。
背景技术
聚乳酸，简称PLA，CAS号：51063-13-9，也称为聚丙交酯，属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。
但是，由于纯聚乳酸树脂结晶速度慢，成型制品收缩率大，尺寸稳定性差，本身材质脆，加工热稳定性差等，限制了其作为工程塑料的应用。
如何对聚乳酸树脂进行增强，成为本行业的一个新的课题。
发明内容
一种玻璃纤维增强聚乳酸生物塑料，由下述组分按重量份组成：聚乳酸树脂50-70份，玻璃纤维30-50份，偶联剂0.6-1.0份。
所述偶联剂为N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或两种。
优选地，所述偶联剂，由下述组分按重量百分比组成：N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷50-70%和γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷30-50%。将二者搅拌混合均匀制得所述偶联剂。
N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，CAS号：3069-29-2。
γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷，CAS号：3978-58-3。
采用本行业通用方法将偶联剂与玻璃纤维混合得到改性玻璃纤维。如，将偶联剂用异丙醇等溶剂稀释，均匀喷洒到玻璃纤维上，干燥，得到改性玻璃纤维。再将改性玻璃纤维与聚乳酸树脂、混合均匀，熔融混炼，挤出造粒，得到玻璃纤维增强聚乳酸生物塑料。
本发明的玻璃纤维增强聚乳酸生物塑料，提高了聚乳酸树脂的力学性能。
具体实施方式
聚乳酸树脂选用美国NatureWorks4032D聚乳酸。玻璃纤维选自巨石集团有限公司生产的玻璃纤维（单纤直径16μm）。
实施例1-2
用3公斤异丙醇将偶联剂稀释，均匀喷洒到玻璃纤维上，烘干，去除溶剂，得到改性玻璃纤维。再将改性玻璃纤维与聚乳酸树脂、混合均匀，熔融混炼，挤出造粒。挤出温度170℃，注射成型温度170℃。
实施例3
将N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷搅拌混合均匀，制得复合偶联剂。用3公斤异丙醇将复合偶联剂稀释，均匀喷洒到玻璃纤维上，烘干，去除溶剂，得到改性玻璃纤维。再将改性玻璃纤维与聚乳酸树脂、混合均匀，熔融混炼，挤出造粒，得到玻璃纤维增强聚乳酸生物塑料。挤出温度170℃，注射成型温度170℃。
原料配比表单位：公斤
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 聚乳酸树脂 | 60 | 60 | 60 |
| 玻璃纤维 | 40 | 40 | 40 |
| N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷 | 0.8 | / | 0.48 |
| γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷 | / | 0.8 | 0.32 |
测试例
对实施例1-3进行性能测试，具体数据见下表。
| 标准 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 拉伸强度，Mpa | ASTM D638 | 105 | 107 | 116 |
| Lzod缺口冲击强度，KJ/m2 | ASTM D256 | 24 | 27 | 29 |
Claims (1)
1.一种玻璃纤维增强聚乳酸生物塑料，其特征在于，由下述组分按重量份组成：聚乳酸树脂50-70份，玻璃纤维30-50份，偶联剂0.6-1.0份；
所述偶联剂由下述组分按重量百分比组成：N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷50-70％和γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷30-50％。
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| 玻璃纤维增强聚乳酸的制备与性能研究;刘涛等;《塑料科技》;20091031;第37卷(第10期);第54-57页 * |
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