[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

说明书

一种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，步骤：取原料聚乳酸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%；将经烘干的聚乳酸、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；将得到的混合料投入双螺杆挤出机中，在双螺杆的第五段将扁平玻璃纤维侧向喂入，在双螺杆的第八段将空心玻璃微珠侧向喂入，双螺杆挤出机挤出后冷却并切粒，得到成品。复合材料具有理想的耐热性、尺寸稳定性、强度、刚性和可降解性；显著提高聚乳酸的强度、刚度及耐热性；制品轻量化。

技术领域

本发明属于生物降解塑料及其制备技术领域，具体涉及一种低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料，并且还涉及低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法。

背景技术

以石化原料制造的塑料是重要的基础材料并且在日常生活中的应用十分广泛，例如随着塑料包装、餐盒、快递、杯子和吸管等使用量的不断增加，对环境污染也越来越严重，特别是对海洋环境的污染日益加剧，因此有失环保并且无法自然降解的塑料废弃物成了对包括水域在内的自然环境的一大公害。

为了保护人类赖以生存的环境，来源于生物原料的诸如聚乳酸之类的生物可降解塑料愈来愈受到人们的青睐，这是因为生物可降解塑料的性能与普通塑料接近，废弃后在自然环境、水域环境或在堆肥环境下，能再次降解为水和二氧化碳，回归于自然环境中，不会造成二次污染，可大规模地用作可降解塑料袋、一次性塑料餐具、宾馆酒家的一次性塑料用品及物流行业的快递塑料包装物。

但是，将前述聚乳酸塑料制品作为餐具如筷子等使用时，往往暴露出诸如刚度不足、普通玻璃纤维增强后容易翘曲、制造工艺复杂以及韧性低等，同时由于聚乳酸和玻璃纤维密度都比较大，因而导致最终制品密度较大。

中国专利CN106189136B推荐的“一种改性聚乳酸复合材料及其制造方法和应用”，该专利的原料组成为：玻璃纤维15-30份、无机填料(空心玻璃微珠和/或空心陶瓷微珠)5-15份和聚乳酸树脂48-78.6份，由于玻璃纤维的横截面形状呈圆形，因而在各个方向上收缩率相差较大而导致制品翘曲现象相对严重，同时鉴于空心玻璃微珠因其空心结构而容易破碎，需要加入高压缩强度的空心玻璃微珠，而该高压缩强度的空心玻璃微珠主要由国外进口获得，因而不仅原料来源麻烦，而且价格昂贵。此外需要采用两个喂料口满足并驾齐驱的喂入玻璃纤维和玻璃微珠的喂料要求，于是致使加工工艺复杂。

CN106433053B提供的“一种聚乳酸材料的方法及由该方法制备的聚乳酸材料”，该专利与上述CN106189136B相类似的情形，玄武岩纤维也是圆形纤维，若要保证玻璃微珠的低破碎率，则同样需要考虑两个喂料口进行计量，从而同样会致使工艺复杂。鉴于前述情形，有必要加以改进，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的首要任务在于提供一种平整性、韧性、强度以及耐热性能优异并且刚度理想、密度低的低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料。

本发明的另一任务在于提供一种低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，该方法能保障得到的低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸的所述技术效果得以全面体现。

本发明的首要任务是这样来完成的，一种低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料，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％。

一种低翘曲低密度玻璃纤维增强聚乳酸复合材料，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％。