[发明专利]一种纤维增强全降解耐热环保材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种纤维增强全降解耐热环保材料，其特征在于，所述纤维增强全降解耐热环保材料由改性聚乳酸、改性接枝淀粉和补强填料混合制备而成；所述改性聚乳酸由聚乳酸、扩链剂、耐热成核剂及抗氧剂混合制备而成，所述改性接枝淀粉由植物淀粉、增韧增塑剂、淀粉接枝改性剂、热稳定剂、分散剂和助降解剂混合搅拌制备而成，所述补强填料由植物短纤维、无机材料、润滑增塑剂和表面处理剂搅拌混合制备而成；

所述各组分的重量百分比如下：聚乳酸：10％～15％，扩链剂：0.2％～3％，耐热成核剂：1％～5％，抗氧剂：0.5％～3％，植物淀粉：15％～40％，增韧增塑剂：5％～20％，淀粉接枝改性剂：0.5％～2％，热稳定剂：1％～3％，分散剂：1％～3％，助降解剂：0.5％～2％，植物短纤维：10％～20％，无机材料：10～30％，润滑增塑剂：0.5％～5％，表面处理剂：0.5％～2％。

2.根据权利要求1所述的纤维增强全降解耐热环保材料，其特征在于：所述聚乳酸为PLA 4032D、PLA 2003D或PLA 2500HP。

3.根据权利要求1所述的纤维增强全降解耐热环保材料，其特征在于：所述扩链剂为ADR-4370s、ADR-4368C/CS、ADR-4380-3、聚合型环氧官能化扩链剂TMP-6000或BioAdimide 500XT中的一种或一种以上；

所述耐热成核剂为滑石粉、LAK-301、TMC-328、TMC-300、TMC-306、Thermal 300、Sanulater HK3045或CHC-300中的一种或一种以上；

所述抗氧剂为季戊四醇酯和/或亚磷酸酯。

4.根据权利要求1所述的纤维增强全降解耐热环保材料，其特征在于：所述植物淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、红薯淀粉或木薯淀粉中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的纤维增强全降解耐热环保材料，其特征在于：所述增韧增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯、聚乙二醇或甘油中的一种或两种以上的混合物；

所述淀粉接枝改性剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或一种以上；

所述热稳定剂为硬脂酸、硬脂酸钠或硬脂酸钙中的一种或一种以上；

所述分散剂为液态石腊、氧化聚乙烯或聚乙烯复合腊中的一种或一种以上；

所述助降解剂为可控降解添加剂和/或光降解剂。

6.根据权利要求1所述的纤维增强全降解耐热环保材料，其特征在于：所述植物短纤维为长度1～3mm的短纤维。

7.根据权利要求1所述的纤维增强全降解耐热环保材料，其特征在于：所述无机材料为大小为2000～3000目的碳酸钙、滑石粉、蒙托土或白炭黑中的一种或两种以上的混合物。

8.根据权利要求1所述的纤维增强全降解耐热环保材料，其特征在于：所述润滑增塑剂为白油、环烷油、甘油、山梨醇、乙二醇或丙二醇中的一种或一种以上；所述表面处理剂为硅烷偶联剂和/或马来酸酐。

9.一种根据权利要求1～8任一项所述的纤维增强全降解耐热环保材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)淀粉改性接枝：

将所述植物淀粉烘干后投入高速混合机中高速搅拌，在高速混合机内温度升至80～90℃时加入增韧增塑剂，然后高速搅拌5～8分钟待温度升至100℃，分三次间隔加入等量的淀粉接枝改性剂，再高速搅拌5～8分钟至温度升至120℃，加入热稳定剂高速搅拌，然后加入分散剂和助降解剂，再高速搅拌使物料混合均匀，放入低速搅拌机里冷却搅拌后出料即得改性接枝淀粉；

(2)补强填料制备：

将植物短纤维和无机材料于100℃烘干箱中烘烤，然后送入高速混料机，边搅拌边加入润滑增塑剂和表面处理剂，搅拌均匀，得到补强填料，储存待用；

(3)聚乳酸改性：

称取聚乳酸、扩链剂、耐热成核剂及抗氧剂，加入混料机混合搅拌均匀，然后送入双螺杆造粒机中造粒，得到改性聚乳酸待用；

(4)成品制备：

在高速混料机中加入改性接枝淀粉、补强填料及改性聚乳酸，搅拌均匀，所得混合物料移入双螺杆挤出机造粒，所得产物即为所述纤维增强全降解耐热环保材料。

10.根据权利要求1～8任一项所述的纤维增强全降解耐热环保材料在日常生活用品、包装材料或医用材料中的应用。