[发明专利]一种植物纤维颗粒填充再生聚酯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料及其制备方法，尤其是涉及一种植物纤维颗粒填充再生聚酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚酯材料(如PC、PET、PBT等)是一类优异的工程塑料，具有良好的抗冲击性能和加工性能，具有较高的工业应用价值，因而被广泛地应用于光盘、一次性包装瓶、纺织品等行业。在给人们的生活带来便利的同时，也产生了大量的不可降解垃圾，造成环境污染日益严重。关于废旧PET饮料瓶、PC光盘料等的回收再利用，也日益引起了人们的关注，它不但可以减少环境污染，而且还可以节省资源，符合低碳环保。

而植物纤维颗粒与许多无机及合成纤维相比有许多优点，如价廉、易得、密度低具有较高的拉伸强度和模量，加工能耗小，具有可再生性和生态环境相容性，对环境污染及人体危害小，符合生态环境要求。

目前国内关于聚酯材料的回收利用，大多数还停留初期的回收再加工，这样的产品技术含量低，附加值不高，产品性能达不到使用要求，而且回收的聚酯材料在使用和加工过程中易发生降解，稳定性也得不到保证。有研究人员通过共混其他聚合物的方式或引入一些无机填充物，控制相态分布获得了一些性能比较优异的合金材料。

本专利所涉及的一种植物纤维颗粒填充再生聚酯复合材料，首先通过对聚酯材料进行扩链，增加了再生聚酯材料的分子链长度，改善材料加工性；其次引入植物纤维颗粒材料，通过特殊的加工工艺最大程度的保留了植物纤维颗粒的强度与韧性，通过添加合适的相容剂，改善了复合材料的力学性能，使复合材料的强度与韧性达到了有机平衡。与现有材料相比，植物纤维颗粒填充再生聚酯复合材料的原料价廉、易得；产品具有较好的力学性能，且材料密度低，加工能耗小，具有一定的生物可降解性和生态环境相容性，符合低碳环保的发展趋势，满足生态环境要求，因此具有巨大的经济潜力，可用于汽车工业、室内装饰、电子电器及日常生活等领域。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有优异的力学性能，材料密度低，加工能耗小的植物纤维颗粒填充再生聚酯复合材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种植物纤维颗粒填充再生聚酯复合材料，由以下组分及重量百分比含量的原料制成：

再生聚酯          50-80；

聚烯烃            10-20；

植物纤维颗粒      5-30；

扩链剂            2-8；

相容剂            2-10；

抗氧剂            0.2-1；

润滑剂            0.2-2。

所述的再生聚酯选自再生PET、PC或PBT中的一种或几种。

所述的聚烯烃为LLDPE、HDPE或LDPE中的一种。

所述的植物纤维颗粒为木粉、竹粉或稻/秸粉颗粒，颗粒粒径为100-800目，含水率低于2％。

所述的扩链剂为接枝率为8％以上的GMA接枝物。

所述的相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯和GMA接枝聚乙烯。

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配。

所述的受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010或245，所述的亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。

所述的润滑剂选自脂肪酸皂盐类润滑剂、硅酮类润滑剂或低分子蜡中的一种或几种，所述的脂肪酸皂盐类润滑剂包括硬脂酸钙、硬脂酸锌、乙撑双脂肪酸酰胺或改性乙撑双脂肪酸酰胺。

一种植物纤维颗粒填充再生聚酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量百分比含量备料：再生聚酯50-80、聚烯烃10-20、植物纤维颗粒5-30、扩链剂2-8、相容剂2-10、抗氧剂0.2-1、润滑剂0.2-2；

(2)首先将聚烯烃、植物纤维颗粒、50wt％的抗氧剂、润滑剂、50wt％的相容剂混合均匀，后放入螺杆机中挤出造粒，控制螺杆机的转速为180-600rpm，温度为100-180℃；

(3)将步骤(2)得到的粒子与再生聚酯、剩余的相容剂和抗氧剂混合均匀；

(4)将混合好的原料放入螺杆挤出机中，控制螺杆机的转速为180-600rpm，温度为190-245℃，扩链剂从中前段由侧喂料喂入，熔融后经挤出造粒即可得到产品。