[發明專利]高性能抗靜電長纖維增強聚乳酸復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410710207.8
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN104448742A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 張道海;何敏;于杰;秦舒浩;郭建兵;瞿進;張翔
• 申請（專利權）人: 貴州凱科特材料有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/02;C08L75/04;C08L25/14;C08L97/02;C08K13/06;C08K9/04;C08K7/14;C08K5/19;C08K5/3445;C08K5/103;C08J5/06
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 李亮;程新敏

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其是一種高性能抗靜電長纖維增強聚乳酸復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著科學技術的發展，電子設備高度集成，靜電問題日益突出，靜電可能使產品的質量受到影響，導致電子期間損壞，數據丟失，后果嚴重，因此，抗靜電材料越來越受到人們的關注。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。但其耐熱性較差，較脆。因此，為了滿足更高要求的使用，需要對其進行改性。由于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、高熱穩定性等優異的性能可以滿足人們對高性能追求，在制備抗靜電長纖維增強熱塑性復合材料時，傳統的方法為兩步法（即：首先分別制備抗靜電母粒和長纖維增強母粒，然后混合均勻進行注塑），而一步法制備抗靜電長纖維增強熱塑性復合材料工藝簡單，性能優異。

發明內容

本發明的目的是：提供一種高性能抗靜電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定性差，高強度高模量等高性能的追求，也解決了人們對安全和抗靜電的追求，且采用一步法制備抗靜電長纖維增強PLA復合材料，以克服現有技術的不足。

本發明是這樣實現的：高性能抗靜電長纖維增強聚乳酸復合材料，按質量份數計算，包括95-115份聚乳酸、28-37份增韌劑、40-50份纖維、6-10份相容劑、0.8-1.2份擴鏈劑、0.8-1.2份抗氧劑、4-6份抗靜電劑及1-3份分散劑。

所述的增韌劑為TPU或PBS。

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。

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共聚物。

所述的抗靜電劑為等質量混合的季銨鹽與烷基咪唑啉鹽。

所述的季銨鹽為十二烷基三甲基氯化銨、十三烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十五烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十七烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十八烷基二甲基羥乙基硝酸銨、十八烷基二甲基羥乙基過氯酸銨、硬脂酸三甲基氯化銨或硬脂酸二甲基戊基氯化銨中的一種或幾種任意比例的混合物；所述的烷基咪唑啉鹽為偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽、2-?烷基-N-?羥乙基咪唑啉丙內銨鹽、1-?羧甲基氧乙基-1-?羧甲基-2-?烷基咪唑啉鈉鹽、1-?羥乙基-1-?羧乙基-2-?烷基咪唑啉鈉鹽、烷基-β-?氨基乙基咪唑啉季銨鹽或雙油基酰胺乙基咪唑啉季銨鹽中的一種或幾種任意比例的混合物。

所述的所述的分散劑為季戊四醇硬脂酸脂。

高性能抗靜電長纖維增強聚乳酸復合材料的制備方法，分別取35-45份聚乳酸、8-12份增韌劑及3-5份相容劑干燥備用，將上述干燥后的聚乳酸、相容劑及增韌劑與0.4-0.6份擴鏈劑及0.4-0.6份抗氧劑混合均勻，然后進行共混擠出，加工溫度為150-200℃，將擠出的熔體通過浸漬流道對40-50份纖維進行浸漬，獲得纖維浸漬料條；再取60-70份聚乳酸、20-25份增韌劑、4-6份抗靜電劑、1-3份分散劑及3-5份相容劑進行干燥，將上述干燥后的物料與0.4-0.6份擴鏈劑及0.4-0.6份抗氧劑進行混合，將物料混合均勻后加入擠出機中，在擠出時將熔融的混合物料包覆在纖維浸漬料條上，加工溫度為150-200℃，冷卻后切粒成8～12?mm的顆粒，獲得獲得高性能抗靜電長纖維增強聚乳酸復合材料。

所述的干燥溫度為60-80℃，干燥時間為5-8h。

本發明中，浸漬流道以及將熔融的混合物料包覆在纖維浸漬料條上所采用的設備，均為申請人在先申請的申請號為“201110453139.8”的發明專利申請中公開的裝置，即實現連續長玻纖擠出的裝置。