CN109265945A - 天然纤维聚乳酸复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种天然纤维聚乳酸复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。解决了现有技术中聚乳酸的力学强度差的技术问题。天然纤维聚乳酸复合材料，由60‑70重量份聚乳酸、2‑4重量份竹纤维、1‑3重量份麻纤维、2‑3.5重量份玻璃纤维、2‑3重量份碳纤维、2.5‑3.5重量份聚丙烯纤维、3‑4重量份海藻纤维、1‑4重量份木粉、1‑3重量份硅烷偶联剂、1‑2重量份抗氧剂、3‑10重量份环氧大豆油和2‑6重量份相容剂乙烯‑酯酸乙烯酯共聚物。该天然纤维聚乳酸复合材料具有很好的力学性能。

Description

天然纤维聚乳酸复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种天然纤维聚乳酸复合材料及其制备方法。
背景技术
单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基，多个乳酸分子在一起，一个乳酸分子的-OH与另一个乳酸分子的-COOH脱水缩合，形成了聚合物，即为聚乳酸。聚乳酸(化学式H-[OCHCH3CO]n-OH，简称PLA)具备生物降解性好、生物相容性好、光泽度好、透明性好、手感好等优点，用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，主要用于服装(内衣、外衣)，产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域，聚乳酸易加工，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸、注射吹塑。
然而，作为一种结晶聚合物，聚乳酸的结晶速度非常慢，因此力学强度和刚度不够高，韧性差，这些都极大地限制了聚乳酸在对力学强度要求较高场合的广泛应用。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中聚乳酸的力学强度差的技术问题，提供一种天然纤维聚乳酸复合材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下。
本发明的天然纤维聚乳酸复合材料，组成及重量份为：
优选的是，所述的聚乳酸的分子量为8万-20万。
优选的是，竹纤维、麻纤维、玻璃纤维、碳纤维、聚丙烯纤维和海藻纤维短切纤维，直径为0.4-0.6μm，长度为1-2mm。
优选的是，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570或硅烷偶联剂KH792。
优选的是，所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂；更优选的，所述抗氧剂为四(β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸环己酯，如抗氧剂1010、1076、168、264、1098或B900。
优选的是，所述相容剂为乙烯-酯酸乙烯酯共聚物。
本发明还提供上述天然纤维聚乳酸复合材料的制备方法，是按组成及配比称取各原料，混合均匀后，加入双螺杆挤出机共混挤出造粒，得到天然纤维聚乳酸复合材料。
优选的是，所述双螺杆挤出机熔融温度为160-180℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的天然纤维聚乳酸复合材料具有很好的力学性能，拉伸强度175-196MPa，断裂伸长率为210-247％，弯曲强度为75-79MPa，弯曲模量为3216-3682MPa。
本发明的天然纤维聚乳酸复合材料及其制备方法工艺简单，易于操作。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
天然纤维聚乳酸复合材料，由60重量份聚乳酸(8万)、2重量份竹纤维、1重量份麻纤维、2重量份玻璃纤维、2重量份碳纤维、2.5重量份聚丙烯纤维、3重量份海藻纤维、1重量份木粉、1重量份硅烷偶联剂KH550、1重量份抗氧剂1010、3重量份环氧大豆油和2重量份相容剂乙烯-酯酸乙烯酯共聚物。
上述天然纤维聚乳酸复合材料的制备方法，是按组成及配比称取各原料，混合均匀后，加入双螺杆挤出机共混挤出造粒，得到天然纤维聚乳酸复合材料，双螺杆挤出机熔融温度为160-180℃。
实施例2
天然纤维聚乳酸复合材料，由65重量份聚乳酸(15万)、4重量份竹纤维、3重量份麻纤维、3.5重量份玻璃纤维、3重量份碳纤维、3.5重量份聚丙烯纤维4重量份海藻纤维、4重量份木粉、3重量份硅烷偶联剂KH550、2重量份抗氧剂1010、10重量份环氧大豆油和6重量份相容剂乙烯-酯酸乙烯酯共聚物。
上述天然纤维聚乳酸复合材料的制备方法，是按组成及配比称取各原料，混合均匀后，加入双螺杆挤出机共混挤出造粒，得到天然纤维聚乳酸复合材料，双螺杆挤出机熔融温度为160-180℃。
实施例3
天然纤维聚乳酸复合材料，由65重量份聚乳酸(20万)、3重量份竹纤维、2重量份麻纤维、3重量份玻璃纤维、2.5重量份碳纤维、3重量份聚丙烯纤维、3重量份海藻纤维、2重量份木粉、2重量份硅烷偶联剂KH550、1.5重量份抗氧剂1010、6重量份环氧大豆油和4重量份相容剂乙烯-酯酸乙烯酯共聚物。
上述天然纤维聚乳酸复合材料的制备方法，是按组成及配比称取各原料，混合均匀后，加入双螺杆挤出机共混挤出造粒，得到天然纤维聚乳酸复合材料，双螺杆挤出机熔融温度为160-180℃。
对实施例1-3得到的天然纤维聚乳酸复合材料的性能进行检测，检测结果如表1所示。依据GB/T1040.2-2006检测拉伸性能，依据GB/T9304-2008检测弯曲性能。
表1实施例1-3的天然纤维聚乳酸复合材料的性能表征
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.天然纤维聚乳酸复合材料，其特征在于，组成及重量份为：
2.根据权利要求1所述的天然纤维聚乳酸复合材料，其特征在于，所述的聚乳酸的分子量为8万-20万。
3.根据权利要求1所述的天然纤维聚乳酸复合材料，其特征在于，所述竹纤维、麻纤维、玻璃纤维、碳纤维、聚丙烯纤维和海藻纤维短切纤维，直径为0.4-0.6μm，长度为1-2mm。
4.根据权利要求1所述的天然纤维聚乳酸复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570或硅烷偶联剂KH792。
5.根据权利要求1所述的天然纤维聚乳酸复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂。
6.根据权利要求1所述的天然纤维聚乳酸复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为四(β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸环己酯。
7.根据权利要求1所述的天然纤维聚乳酸复合材料，其特征在于，所述相容剂为乙烯-酯酸乙烯酯共聚物。
8.权利要求1-7任何一项所述的天然纤维聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，是按组成及配比称取各原料，混合均匀后，加入双螺杆挤出机共混挤出造粒，得到天然纤维聚乳酸复合材料。
9.根据权利要求8所述的天然纤维聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机熔融温度为160-180℃。
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CN115746527A (zh) * 2022-12-09 2023-03-07 天达塑胶制品(惠州)有限公司 一种可降解塑胶材料、可降解塑胶制品及其制备方法

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CN101538401A (zh) * 2009-03-13 2009-09-23 上海大学 耐热型二元纤维/聚乳酸基复合材料及其制备方法

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