聚合物复合物制造技术

本公开内容涉及聚合物复合物。根据本公开内容，提供了这样的聚合物复合物：其通过包含纤维素纤维作为增强材料而能够在为环境友好的同时表现出优异的机械特性。的同时表现出优异的机械特性。的同时表现出优异的机械特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合物复合物


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年5月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2020
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0065204号、于2020年7月13日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2020
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0086346号、于2021年5月31日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2021
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0069785号、于2021年5月31日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2021
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0069786号、以及于2021年5月31日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2021
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0069787号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
[0003]本公开内容涉及聚合物复合物，所述聚合物复合物包含含有纳米原纤和细颗粒的微纤维素纤维。

技术介绍

[0004]纸浆是指通过从木材、纤维作物、废纸、碎布等中化学分离或机械分离纤维素纤维而获得的木质纤维素纤维材料。纤维素纤维主要被用于造纸行业，并且被用作纳米纤维素的原材料。
[0005]纳米纤维素被应用于通过与聚合物复合来改善聚合物的物理特性的研究。与应用了玻璃纤维的聚合物复合物不同，应用了环境友好的纳米纤维素作为增强材料的聚合物复合物容易回收。
[0006]然而，由纤维素纤维生产纳米纤维素的过程是复杂且昂贵的。此外，存在纤维素纤维在与聚合物复合的过程中由于高温而劣化的问题。此外，由于纤维素纤维和纳米纤维素在聚合物复合物中容易聚集，因此难以将它们在纳米尺度上分散，并因此在获得足够的增强效果方面存在限制。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]在本公开内容中，提供了通过包含纤维素纤维作为增强材料而能够在为环境友好的同时表现出优异的机械特性的聚合物复合物。
[0009]技术方案
[0010]在下文中，将描述根据本专利技术的实施方案的聚合物复合物。
[0011]除非明确表述，否则术语仅用于是指具体实施方案，并不旨在限制本公开内容。
[0012]除非在上下文中不同地表述，否则本公开内容的单数表述可以包括复数表述。
[0013]本公开内容的术语“包括”、“包含”等用于指定某些特征、区域、整数、步骤、操作、要素和/或组分，并且这些不排除存在或添加其他某些特征、区域、整数、步骤、操作、要素和/或组分。
[0014]如本文中所使用的，“纳米纤维”或“纳米原纤”是指具有在纳米范围内的短轴直径的纤维，“微纤维”是指具有在微米范围内的短轴直径的纤维。例如，微纤维可以由纳米纤维
束构成。
[0015]如本文中所使用的，“纸浆”是指通过从木材、纤维作物、废纸、碎布等中化学分离或机械分离纤维素纤维而获得的木质纤维素纤维材料。
[0016]如本文中所使用的，“纸浆纤维”、“纤维素纤维”或“微纤维素纤维”是指由纤维素制成的微纤维。如本文中所使用的，“纤维素纳米纤维”是指由纤维素制成的纳米纤维。
[0017]如本文中所使用的，“原纤化”是指其中形成微纤维素纤维的内部结构的纳米原纤被释放并像绒毛(fluff)一样在微纤维素纤维上竖起的现象。
[0018]如本文中所使用的，“原纤化纤维素纤维”是指处于以下状态的微纤维素纤维：其中具有在纳米范围内的短轴直径的纳米原纤通过原纤化而像绒毛一样在微纤维素纤维上竖起。
[0019]根据本公开内容的一个实施方案，
[0020]提供了聚合物复合物，
[0021]所述聚合物复合物包含：微纤维素纤维，所述微纤维素纤维包含纳米原纤和细颗粒；
[0022]和聚合物基体，所述聚合物基体包含聚酯树脂。
[0023]纤维素纳米纤维为一种可生物降解且环境友好的天然聚合物材料，作为用于塑料的增强材料近来已经引起了关注。然而，通过使微纤维素纤维纳米尺寸化(微细化)来获得纳米纤维的过程是复杂且昂贵的，从而导致包含纤维素纳米纤维作为增强材料的聚合物复合物的成本增加的问题。
[0024]作为本专利技术人持续研究的结果，确定当在不使微纤维素纤维纳米尺寸化的情况下通过在微纤维素纤维上生长细颗粒而微纤维素纤维原纤化，然后将其与聚合物基体复合时，可以表现出与应用了纤维素纳米纤维的聚合物复合物相当的优异机械特性。此外，确定可以由微纤维素纤维上包含的细颗粒表现出各种物理特性。此外，确定通过应用聚酯树脂作为聚合物基体，聚合物复合物可以在为环境友好的同时表现出优异的机械特性。根据聚合物基体的含量，这样的聚合物复合物可以具有广泛范围的机械特性，并且预期聚合物复合物可以用于各种领域。
[0025]聚合物复合物包含微纤维素纤维，所述微纤维素纤维包含纳米原纤和细颗粒；和聚合物基体，所述聚合物基体包含聚酯树脂。
[0026]优选地，聚合物复合物包含聚合物基体和分散在聚合物基体中的微纤维素纤维，并且微纤维素纤维包含纳米原纤和微颗粒。
[0027]聚合物基体包含聚酯树脂。优选地，聚合物基体可以包含脂族
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芳族共聚酯树脂。
[0028]具体地，聚合物基体可以包含选自以下中的至少一者：聚(己二酸乙二醇酯
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共聚
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对苯二酸酯)、聚(己二酸丁二醇酯
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共聚
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对苯二酸酯)、聚(琥珀酸乙二醇酯
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共聚
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对苯二酸酯)、聚(琥珀酸丁二醇酯
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共聚
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对苯二酸酯)、聚(己二酸乙二醇酯
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共聚
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琥珀酸酯
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共聚
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对苯二酸酯)、和聚(己二酸丁二醇酯
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共聚
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琥珀酸酯
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共聚
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对苯二酸酯)。优选地，可以使用聚(己二酸丁二醇酯
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共聚
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对苯二酸酯)作为聚合物基体。
[0029]聚合物基体为可生物降解的，从而在为环境友好的同时表现出优异的机械特性。特别地，聚合物基体可以表现出高的弹性模量和强度，因此聚合物复合物可以以从软材料至硬材料的多种方式使用。
[0030]为了表现出以上特性，聚合物基体优选具有1.0g/ml至2.0g/ml或者1.2g/ml至1.5g/ml的密度；以及2.0g/10分钟至4.0g/10分钟或者2.5g/10分钟至3.5g/10分钟的熔体流动速率(190℃，负荷2160g)。
[0031]微纤维素纤维可以为从木材例如软木或硬木获得的天然纤维素纤维。例如，微纤维素纤维可以为通过使用苛性钠或硫酸钠将除了来自天然原材料例如软木或硬木的纤维素之外的组分溶解而获得的纸浆纤维。
[0032]通常，微纤维素纤维的原纤化意指这样的现象：其中形成纤维素纤维的表层及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚合物复合物，所述聚合物复合物包含：微纤维素纤维，所述微纤维素纤维包含纳米原纤和细颗粒；和聚合物基体，所述聚合物基体包含聚酯树脂。2.根据权利要求1所述的聚合物复合物，其中所述纳米原纤结合至所述微纤维素纤维的表面，以及所述细颗粒与所述纳米原纤结合或者与所述微纤维素纤维的表面或内部结合。3.根据权利要求1所述的聚合物复合物，其中所述细颗粒包括选自铜、锌、钙、铝、铁、银、铂、钯、钌、铱、铑、锇、铬、钴、镍、锰、钒、钼、镁、锶、钛、锆、铪和镓中的一种或更多种金属颗粒或者硅氧化物颗粒。4.根据权利要求1所述的聚合物复合物，其中基于100重量份的所述微纤维素纤维，所述细颗粒以1重量份至30重量份的量包含在内。5.根据权利要求1所述的聚合物复合物，其中所述细颗粒包括直径为0.01μm至10μm的球状细颗粒、在一个轴上直径为0.01μm至10μm且在另一个轴上直径为0.02μm至30μm的柱状颗粒、或其混合物。6.根据权利要求1所述的聚合物复合物，其中所述微纤维素纤维的短轴直径为1μm至30μm，以及所述纳米原纤的短轴直径为10nm至400nm。7.根据权利要求1所述的聚合物复合物，其中所述聚合物基体为脂族
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芳族共聚酯树脂。8.根据权利要求1所述的聚合物复合物，其中所述聚合物基体包含选自以下中的至少一者：聚(己二酸乙二醇酯
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共聚
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对苯二酸酯)、聚(己二酸丁二醇酯
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共聚
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对苯二酸酯)、聚(琥珀酸乙二醇酯
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共...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴致成，朴珉星，全广胜，全荷琳，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：