[发明专利]低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于其原料组成按质量百分数配比为：聚乳酸40.9-79.1%、扁平玻璃纤维10-30%、空心玻璃微珠5-10%、增韧剂5-15%、成核剂0.1-0.3%、润滑剂0.2-0.8%、助剂0.1-1%和着色剂0.5-2%。

2.根据权利要求1所述的低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于其原料组成按质量百分数配比为；聚乳酸61.6%、扁平玻璃纤维20%、空心玻璃微珠5%、增韧剂10%、成核剂0.1%、润滑剂0.8%、助剂0.5%和着色剂2%。

3.根据权利要求1所述的低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于其原料组成按质量百分数配比为；聚乳酸42.3%、扁平玻璃纤维30%、空心玻璃微珠10%、增韧剂15%、成核剂0.3%、润滑剂0.2%、助剂1%和着色剂1.2%。

4.根据权利要求1所述的低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于其原料组成按质量百分数配比为；聚乳酸77.7%、扁平玻璃纤维10%、空心玻璃微珠6%、增韧剂5%、成核剂0.2%、润滑剂0.5%、助剂0.1%和着色剂0.5%。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于所述的聚乳酸为熔融指数为10-30g/10min、纯度为98%以上并且熔点在160℃以上的注塑级的左旋丙交酯聚乳酸。

6.根据权利要求1至4任一权利要求所述的低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于所述的扁平玻璃纤维为材料模量在75-85GPa、浸润剂含量为0.3-0.8%以及异形度为3-8∶1的无碱短切玻璃纤维，该无碱短切玻璃纤维的长度为3-4.5mm，横截面尺寸的短边长度为8μm，长边长度为24-64μm；所述的增韧剂为聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯和/或聚己二酸-丁二醇酯；所述的空心玻璃微珠的粒径D90小于50μm、密度小于0.5g/cm³、抗压强度大于100MPa，并且该空心玻璃微珠的壁厚为1-2μm；所述聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯的熔融指数为2-5g/10min并且熔点为110-120℃，所述聚己二酸-丁二醇酯的熔融指数为4-20g/10min并且熔点为110-120℃。

7.根据权利要求1至4任一权利要求所述的低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于所述的成核剂为直径在20μm以下的超细滑石粉、苯甲酸钠、山梨醇成核剂、有机磷酸钠和苯磺酸钾中的一种或几种的组合；所述的润滑剂为季戊四醇酯、脂肪酸酰胺或烷烃类物质；所述脂肪酸酰胺为油酸酰胺或乙撑双硬脂酰胺，所述的烷烃类物质为聚乙烯蜡；所述的助剂为主抗氧剂、副抗氧剂、羟基二苯甲酮、羟基苯并三唑或金属离子钝化剂；所述主抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076；所述的副抗氧剂为抗氧剂168或亚磷酸酰胺；所述的着色剂为钛白粉、碳黑或碳黑母粒。

8.一种如权利要求1所述的低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

A)备料，按质量百分数配比取以下原料：聚乳酸40.9-79.1%、扁平玻璃纤维10-30%、空心玻璃微珠5-10%、增韧剂5-15%、成核剂0.1-0.3%、润滑剂0.2-0.8%、助剂0.1-1%和着色剂0.5-2%，并对聚乳酸烘干，得到原料；

B)混料，将由步骤A)所述的经烘干的聚乳酸、增韧剂、成核剂、润滑剂、助剂和着色剂投入高速混合机中搅拌，得到混合料；

C)熔融挤出，将步骤B)得到的混合料投入长径比为40-44∶1并且螺杆直径为65至75mm的双螺杆挤出机中，在控制螺杆转速以及控制螺杆挤出温度下熔融挤出，在熔融挤出过程中，在双螺杆的第五段将步骤A)所述的扁平玻璃纤维侧向喂入，并且在双螺杆的第八段将步骤A)所述的空心玻璃微珠侧向喂入，双螺杆挤出机挤出后冷却并切粒，得到低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料。