[发明专利]天然纤维聚乳酸复合材料及其制备方法

说明书

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。

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