[發明專利]一種良外觀低碳環保纖維增強PC/PLA復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210302629.6
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114517007A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 凌從玲;王雷;徐敬楠
• 申請（專利權）人: 合肥市皖能塑業有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L67/04;C08L33/12;C08L51/04;C08L51/08;C08L71/02;C08K5/103;C08K7/14;C08J5/04
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 周靜

本發明公開了一種良外觀低碳環保玻纖增強PC/PLA復合材料及制備方法，該復合材料由以下組分按照重量份制備而成：聚碳酸酯15?30份、聚乳酸20?30份、增韌劑5?10份、相容劑15?18份、短切玻璃纖維10?15份、聚碳酸酯回收料10?20份、抗水解劑1?2份、抗氧劑0.1?0.3份、潤滑劑0.5?1份、擴鏈劑0.3?0.5份、酯交換抑制劑0.2?0.5份、增塑劑3?5份。本發明制得的復合材料具有出色的加工穩定性、良好的外觀和強度，且無料花、白紋、飛邊、碳化等缺陷，表面浮纖和光澤明顯改善；能夠降低傳統塑料的碳排放，同時具有較好的強度、外觀和成型加工性能，促進了低碳材料的發展應用。

技術領域

本發明屬于低碳環保高分子復合材料技術領域，具體涉及一種良外觀低碳環保玻纖增強PC/PLA復合材料及制備方法。

背景技術

玻璃纖維增強PC因其優異的強度、高模量、耐熱和尺寸穩定性廣泛應用在家電、電子電器、通信等領域。如電視機、顯示器邊框和支架；筆記本電腦中框和面板；空調導風條和支架、電表外殼等。玻璃增強PC的廣泛應用也帶來了廢舊塑料的再利用難題，一方面玻纖增強PC的回收難度大，另一方面其回收料的性能衰減較大，難以滿足再次利用的要求，最終造成塑料垃圾泛濫，嚴重影響了人們的生活環境和生態環境。

為了解決能源問題和生態環境問題，世界范圍內對低碳環保材料的開發和利用采取了一系列有效措施，尤其我國在低碳環保材料的發展上更是走在前段，減少碳排放和碳足跡將是未來長期引領材料發展的方向。

目前低碳環保材料的發展主要有生物基降解材料和生物基低碳材料。前者主要是目前發展較快的PBAT膜袋材料、PLA合金的刀叉勺材料等，而后者為在傳統石油基塑料基礎上復合一定料的生物基塑料減少碳排放和碳足跡。生物降解膜袋和刀、叉、勺因材料性能應用較為單一，而低碳材料替代傳統石油基材料具有廣泛的領域和龐大的體量具有十分重要的意義。

本發明由生物基材料聚乳酸(PLA)和PC復配同時加入PC回收料，不但促進了PC的回收利用，而且增加了生物基材料的應用，大大降低了碳排放和碳足跡，具有重大的意義。

發明內容

有鑒于此，本發明有必要提供一種良外觀低碳環保玻纖增強PC/PLA復合材料及制備方法，通過特殊相容技術顯著提高了PC和PLA的相容性。采用特殊增塑和擴鏈技術大大提高了PLA的加工性能、避免氣高溫分解，同時降低了PC的熔融溫度。保證了后續注塑過程能穩定成型，避免產生孔洞、花紋、氣泡、料花等缺陷。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明首先提供了一種良外觀低碳環保玻纖增強PC/PLA復合材料，其由以下組分按照重量份制備而成：聚碳酸酯(PC)15-30份、聚乳酸(PLA)20-30份、增韌劑5-10份、相容劑15-18份、短切玻璃纖維10-15份、聚碳酸酯回收料10-20份、抗水解劑1-2份、抗氧劑0.1-0.3份、潤滑劑0.5-1份、擴鏈劑0.3-0.5份、酯交換抑制劑0.2-0.5份、增塑劑3-5份；所述相容劑為馬來酸酐接枝PBAT(PBAT-MAH)和PMMA組成的混合物；進一步的，所述相容劑中PBAT-MAH和PMMA的重量比為(4-8)：(10-12)。本方案中相容劑的作用原理為：PBAT-MAH中的PBAT鏈端與PLA有較好的相容性，MAH鏈端與PC和玻璃纖維結合起到橋梁的作用；同時PMMA中含有的甲基丙烯酸甲酯與PC和PLA的羧基較易結合，起到橋梁作用。本申請以PBAT-MAH和PMMA共混物為相容劑，能夠顯著改善PC和PLA的相容性。

作為優先的技術方案，其中：

所述聚碳酸酯為高流動級，其在300℃、1.2Kg測試條件下的熔融指數為18-30g/10min；所述聚乳酸的光純度≤96％，其在190℃，2.16Kg測試條件下的熔融指數≤4g/10min，為高分子量產品。