全降解型高结晶度低吸水率聚乳酸纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种全降解型高结晶度低吸水率聚乳酸纤维及其制备方法，属于高性能可降解纤维与纺织领域，通过将功能母粒与聚乳酸树脂熔体纺丝制得，其中功能母粒以载体树脂、二氧化硅、第二填料、表面处理剂、相容剂、加工助剂为原料，通过液相研磨和高剪切均匀混炼相结合的工艺制得；本发明专利技术旨在获得一种兼具全降解、高结晶度、高强度、高模量、低吸水率的聚乳酸纤维，且环保低成本，有利于拓展全降解型高性能纤维在功能纺织品和增强复材等领域的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
全降解型高结晶度低吸水率聚乳酸纤维及其制备方法
本专利技术涉及高性能可降解纤维与纺织
，具体涉及一种全降解型高结晶度低吸水率聚乳酸纤维及其制备方法。
技术介绍
为应对全球塑料污染危机，学术界和工业界都将研究和发展可降解高分子材料作为重要课题，以从根本上替代传统的不可降解塑料。因此，加大新型替代材料的技术研发力度、提升可降解高分子的产品性能、扩大替代产品的应用推广成为重点研究课题。作为当前最具应用前景且已产业化的可降解高分子材料之一，聚乳酸(poly(lacticacid),PLA)在研究基础、产业链保障、生产能耗和碳足迹、主要性能、市场应用、加工工艺等方面占据较为明显的优势。从目标应用领域分析，目前PLA及其改性材料基本是针对聚苯乙烯、聚乳酸和聚对苯二甲酸乙二醇酯的替代品，主要以薄膜和片材的形态应用于一次性餐具、快递包装袋和较短保质期的食品包装，同时在3D打印和医用材料等领域不断拓展。然而，在高性能纤维等工业领域的高附加值关键材料技术中，为满足高强度、高模量、低吸水率等性能要求，仍以基于传统不可降解工程塑料(如氨纶和锦纶)的纤维材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.全降解型高结晶度低吸水率聚乳酸纤维，其特征在于，通过将功能母粒与聚乳酸树脂按一定比例搅拌均匀，经熔体纺丝工艺制得，所述功能母粒包括以下组分及其重量份：/n载体树脂 40‒90份；/n二氧化硅 5‒20份；/n第二填料 1‒30份；/n表面处理剂 0.05‒10份；/n相容剂 1‒3份；/n加工助剂 0.5‒5份；/n所述载体树脂为聚乳酸、聚丁二酸丁二酯（PBS）、聚丁二酸-己二酸丁二酯（PBSA）、聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯（PBAT）中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.全降解型高结晶度低吸水率聚乳酸纤维，其特征在于，通过将功能母粒与聚乳酸树脂按一定比例搅拌均匀，经熔体纺丝工艺制得，所述功能母粒包括以下组分及其重量份：
载体树脂40‒90份；
二氧化硅5‒20份；
第二填料1‒30份；
表面处理剂0.05‒10份；
相容剂1‒3份；
加工助剂0.5‒5份；
所述载体树脂为聚乳酸、聚丁二酸丁二酯（PBS）、聚丁二酸-己二酸丁二酯（PBSA）、聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯（PBAT）中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的全降解型高结晶度低吸水率聚乳酸纤维，其特征在于，所述功能母粒与聚乳酸树脂的质量比为1:99‒10:90。


3.根据权利要求1所述的全降解型高结晶度低吸水率聚乳酸纤维，其特征在于，所述二氧化硅为气相法二氧化硅、沉淀法二氧化硅中的至少一种，二氧化硅纳米粒子的直径为5‒50nm。


4.根据权利要求1所述的全降解型高结晶度低吸水率聚乳酸纤维，其特征在于，所述第二填料为淀粉、滑石粉、碳酸钙、硅灰石、云母粉、蒙脱土中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的全降解型高结晶度低吸水率聚乳酸纤维，其特征在于，所述表面处理剂为硅烷偶联剂，或者表面处理剂为十八烷基胺、异氰酸酯、铝酸酯或钛酸酯偶联剂中的至少一种。


6.根据权利要求1所述的全降解型高结晶度低吸水率聚乳酸纤维，其特征在于，表面处理剂为硅烷偶联剂时，其与所述二氧化硅和第二填料总质量的比为2:100‒20:100；表面处理剂为十八烷基胺、异氰酸酯、铝酸酯或钛酸酯偶联剂中的至少一种时，其与所述二氧化硅和第二填料总质量的比为1:100‒10:100。


7.根据权利要求1所述的全降解型高结晶度低吸水率聚乳酸纤维，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝热塑性弹性体（MAH-g-TPE）、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体（MAH-g-POE）、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶（MA...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐欢，沈宝龙，郭志君，蔡明汐，邓燕，孙洪阵，韩广东，崔金声，
申请(专利权)人：浩珂科技有限公司，中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37