[发明专利]耐物理老化的聚乳酸纤维材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种耐物理老化的聚乳酸纤维材料，其特征在于：所述聚乳酸纤维材料是纤维状形态的，并且，所述聚乳酸纤维材料由非晶相组成；所述非晶相包含5wt%～95wt%亚稳相，所述亚稳相于红外光谱图内的特征峰出现于918 cm^-1处，所述聚乳酸纤维材料的取向度为0.2～0.8，并且，在所述聚乳酸纤维材料于玻璃化转变温度以下存储足够时间后，所述聚乳酸纤维材料的差式扫描量热DSC曲线中于玻璃化转变温度后出现焓值ΔH足够大的吸热峰，所述吸热峰的焓值不随DSC测试升温速率的变化而变化，以及，所述聚乳酸纤维材料的红外光谱图内于918 cm^-1谱带出现特征峰，所述特征峰的强度随储存时间延长而上升，并且，所述聚乳酸纤维材料的拉伸强度的变化率低于30%、断裂伸长率的变化率低于40%，应力-应变曲线上出现明显的屈服以及后续的塑形变形区，所述的足够时间≥1小时，所述的ΔH≥1J/g；

并且，所述耐物理老化的聚乳酸纤维材料的制备方法包括：

提供干燥的聚乳酸或聚乳酸干态混合物；所述聚乳酸的重均分子量为8～50万，其中L旋光异构体的摩尔含量为85%～99%；

将所述干燥的聚乳酸或聚乳酸干态混合物通过熔融纺丝设备挤出纺丝，纺丝温度为170～270℃，卷绕速度为500～8000 m/分，以8～2000℃/秒的淬冷速率迅速淬冷至室温，淬冷时间为0.1～29秒，制得呈纤维状形态的聚乳酸纤维材料。

2.根据权利要求1所述的耐物理老化的聚乳酸纤维材料，其特征在于：所述耐物理老化的聚乳酸纤维材料的非晶相中亚稳相的含量为20wt%～70wt%。

3.根据权利要求2所述的耐物理老化的聚乳酸纤维材料，其特征在于：所述耐物理老化的聚乳酸纤维材料的非晶相中亚稳相的含量为30wt%～50wt%。

4.根据权利要求1所述的耐物理老化的聚乳酸纤维材料，其特征在于：所述聚乳酸纤维材料的取向度为0.4～0.6。

5.根据权利要求1所述的耐物理老化的聚乳酸纤维材料，其特征在于：所述聚乳酸纤维材料还包含聚合物、增塑剂、增容剂、酯交换剂、扩链剂、封端剂、阻燃剂、抗氧化剂、润滑剂、抗静电剂、防雾剂、光稳定剂、色母粒、防霉剂、抗菌剂、发泡剂中的任意一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的耐物理老化的聚乳酸纤维材料，其特征在于：所述聚乳酸纤维材料的单丝直径为10～150微米。

7.根据权利要求1所述的耐物理老化的聚乳酸纤维材料，其特征在于：所述聚乳酸的重均分子量为15～30万，其中L旋光异构体的摩尔含量为92%～98%。

8.根据权利要求1所述的耐物理老化的聚乳酸纤维材料，其特征在于：所述纺丝温度为200～250℃、卷绕速度为1500～5000 m/分，淬冷时间为0.1～15秒。

9.根据权利要求1所述的耐物理老化的聚乳酸纤维材料，其特征在于：当聚乳酸的重均分子量为8～15万时，采用的纺丝温度为170～230℃、卷绕速度为3000～8000 m/分，淬冷速率为50～2000℃/秒，淬冷时间为0.1～3秒；

当聚乳酸的重均分子量为15～30万时，采用的纺丝温度为200～250℃、卷绕速度为2000～5000 m/分，淬冷速率为12～50℃/秒，淬冷时间为3～15秒；

当聚乳酸的重均分子量为30～50万时，采用的纺丝温度为220～270℃、卷绕速度为500～3000 m/分，淬冷速率为8～12℃/秒，淬冷时间为15～29秒。