[發明專利]一種增強聚乳酸復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200810241328.7
• 申請日: 2008-12-17
• 公開（公告）號: CN101508832A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 徐東;賀永;謝建達
• 申請（專利權）人: 深圳市科聚新材料有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08K13/06;C08K9/04;C08J5/08;B29B9/00;B29C47/92;B29C47/10
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司
• 代理人: 王 翀

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種增強改性聚乳酸復合材料及其制備方法。

背景技術

聚乳酸是一種由可再生的植物資源為原料的可生物降解高分子，具有良好的生物相容性、可堆肥性、生物降解性，在自然環境中能夠逐步降解并最終分解為二氧化碳和水。它是一種熱塑性脂肪族聚酯，可以代替傳統材料，工業化前景看好，可廣泛應用于醫療、農業、包裝、服裝、土木建筑、日常生活用品等領域。

但聚乳酸加工熱穩定性差，結晶速度慢，成型制品收縮率大、尺寸穩定性及耐久性差等缺點，這限制了聚乳酸作為工程塑料的推廣應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種增強聚乳酸復合材料及其制備方法，使得聚乳酸復合材料具有良好的力學及熱學性能。

為解決上述技術問題，本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種增強聚乳酸復合材料，其組成按重量配比為：(％)

聚乳酸：???????57～93.4％；

玻璃纖維：?????5～40％；

抗氧劑：???????0.3～0.6％；

潤滑劑：???????0.8～1.3％；

其它加工助劑：?0.4～1.4％。

其中：所述聚乳酸為以L-乳酸和(或)D-乳酸為主要構成成分的聚合物，其分子量及其分布，只要可以進行實際的成型加工就沒有特別的限定，但重均分子量通常為1萬以上，優選為4萬以上，8～35萬為最佳。其熔點優選為120℃以上，更優選為150℃以上。

其中：所述玻璃纖維為用硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑處理過的玻璃纖維。玻璃纖維的單纖維直徑為5～23微米，以8～20微米為最好；其長度為1～10毫米，以2～3微米為最佳。

其中：所述抗氧劑為酚類、亞磷酸酯類、含硫酯類中的一種或多種的混合物，其酚類抗氧劑有2，4，6-BHT、E-330、2246或1010，亞磷酸酯類有TNP、168，含硫酯類為DLTP、DSTP。

其中：所述其它加工助劑包括：熱穩定劑、紫外光吸收劑。

其中：所述潤滑劑為脂肪酸酰胺、脂肪酸類復合物中的一種或多種的混合物。加工時可以有效改善各組分的分散性，改善玻璃纖維與樹脂的粘結狀態，降低樹脂熔體與金屬表面的黏附力以及樹脂熔體的內摩擦，有利于解決注塑時制件中出現的玻璃纖維外露、熔接痕、表面光澤差、脫模困難等問題。

一種如上所述的增強聚乳酸復合材料的制備方法，包括步驟：

a：先將聚乳酸于45℃真空干燥箱干燥4～8小時；

b：按重量配比稱取干燥好的聚乳酸以及各種助劑；

c：將稱好的原材料投入到高速混合器中干混3～5分鐘；

d：將步驟c中混合好的原料加入到雙螺桿擠出機的加料斗中，玻璃纖維采用側加料方式，混合均勻，熔融擠出，造粒，干燥；加工工藝如下：雙螺桿擠出機一區溫度140～160℃，二區溫度150～180℃，三區溫度150～180℃，四區溫度150～180℃，機頭溫度150～170℃；停留時間2～3分鐘，壓力為10～20MPa。

以上技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：

本發明采用經硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑處理過的玻璃纖維增強聚乳酸，所制得的玻璃纖維增強聚乳酸復合材料具有良好的力學及熱學性能，且制備工藝簡單、成本低。

具體實施方式

采用玻璃纖維增強聚乳酸，不僅降低了聚乳酸制品的翹曲性，還可以提高制品的剛性、耐熱性及耐久性，降低聚乳酸的成本。玻璃纖維增強聚乳酸復合物適用于電子電器、汽車部件、建筑材料等。

本發明提供一種玻璃纖維增強聚乳酸復合材料，其組成按重量配比為(％)：聚乳酸57～93.4％；玻璃纖維5～40％；抗氧劑0.3～0.6％；潤滑劑：0.8～1.3％；其它加工助劑0.4～1.4％。

其中，所述聚乳酸為以L-乳酸和(或)D-乳酸為主要構成成分的聚合物，其重均分子量通常為1～35萬，其熔點為120℃以上；所述玻璃纖維為用硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑處理過的玻璃纖維。玻璃纖維的單纖維直徑為5～23微米，其長度為1～10毫米；所述抗氧劑為酚類、亞磷酸酯類、含硫酯類中的一種或多種的混合物，其中適用于本體系的酚類抗氧劑有2，4，6-BHT、E-330、2246、1010，亞磷酸酯類有TNP、168，含硫酯類為DLTP、DSTP；所述其它加工助劑包括熱穩定劑、紫外光吸收劑等；潤滑劑為脂肪酸酰胺、脂肪酸類復合物中的一種或多種的混合物。