一种聚乳酸复合板材及其制备方法技术

一种聚乳酸复合板材及其制备方法，涉及汽车材料技术领域，解决了聚乳酸产品的耐热性及强度差的问题。复合板材是由聚乳酸基板和玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板组成的双层复合结构；聚乳酸基板分子量为10～20万，乳酸基板中包含以下质量含量组分：70％～85％聚乳酸，10％～15％增韧剂POE

【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸复合板材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及汽车材料
，具体涉及一种聚乳酸复合板材及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着汽车行业的不断发展，绿色环保的消费理念逐渐被更多的人所认同，可降解及天然基材料是未来汽车绿色化、环保化的重要解决方案。
[0003]聚乳酸(PLA)材料作为生物降解材料中性价比最高的品种，被公认为21世纪绿色环保、可持续发展的重点生态材料。聚乳酸本身为线型聚合物，聚合物的相对分子量分布过宽，这使得聚乳酸材料的强度较低、脆性高、热变形温度较低、抗冲击性差、热稳定性较差，很大程度上限制了材料的使用场景。

技术实现思路

[0004]为了解决聚乳酸产品的耐热性及强度性能较差的问题，本专利技术提出了一种聚乳酸复合板材及其制备方法。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种聚乳酸复合板材，所述复合板材是由聚乳酸基板和玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板组成的双层复合结构；
[0007]所述聚乳酸基板的分子量为10～20万，所述聚乳酸基板中包含以下质量含量的组分：70％～85％的聚乳酸，10％～15％的增韧剂POE
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MAH，2.5％～5％的抗氧化剂；
[0008]所述玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板中的聚乳酸分子量为10～20万，所述玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板中包含以下质量含量的组分：38％～57％的聚乳酸纤维，38％～57％的玄武岩纤维，5％～8％的界面相容剂；所述聚乳酸纤维的单丝纤维细度为8dtex～28dtex；所述玄武岩单丝纤维细度≤100dtex。
[0009]优选地，所述玄武岩纤维的直径为10μm～15μm，长度为2mm～5mm。
[0010]优选地，所述玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板的面密度为800g/m2～1200g/m2。
[0011]优选地，所述玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板的厚度为所述聚乳酸复合板材厚度的40％～60％。
[0012]优选地，所述玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板中的聚乳酸原丝与玄武岩纤维丝的质量比为5:4.5。
[0013]优选地，所述玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板的厚度为2.4mm～3.6mm。
[0014]一种如上所述的聚乳酸复合板材的制备方法，包括如下步骤：
[0015]S1、分别将聚乳酸纤维和玄武岩纤维进行梳理，并交叉混合铺网，采用开松、梳理和铺网工艺制备成原毡；
[0016]S2、将原毡置于烘箱中烘干处理，取出后放入平板模压机中压制成型，得到玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板；
[0017]S3、将聚乳酸树脂熔融处理，然后浇筑在所述玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板
上，采用共挤出工艺制成双面结构的聚乳酸复合板材。
[0018]优选地，所述烘干处理的温度为180℃～200℃，处理时间为90s～120s。
[0019]优选地，所述平板模压机的模具温度为40℃～50℃，保压时间为60s～120s。
[0020]优选地，所述熔融处理的温度为170℃～210℃。
[0021]与现有技术相比，本专利技术解决了聚乳酸产品的耐热性及强度性能较差的问题，具体有益效果为：
[0022]1、本专利技术采用玄武岩天然纤维对聚乳酸进行补强，其具有优异的耐温性、单丝力学强度、弹性模量、密度、蠕变断裂应力和化学稳定性，耐腐蚀性、力学性能优于普通玻璃纤维，蠕变率则约为芳纶纤维的1/4，工艺能耗仅为碳纤维的1/16，同时其具有疏松多孔的条状微观结构，有良好的吸声降噪作用，应用于汽车内饰中可有效降低车内噪音，给消费者人员带来更好的驾乘体验；
[0023]2、本专利技术将聚乳酸板材与综合性能优异的玄武岩纤维毡材共挤成型，成型后的复合板材可直接使用吸塑工艺成型，解决了聚乳酸产品的耐热性及强度性能问题，同时其天然环保可降解，是一种新式的绿色环保内饰板，能有效提高汽车制品的可回收利用率及可再生利用率，符合未来汽车可持续发展的趋势。
附图说明
[0024]图1为本专利技术提供的聚乳酸复合板材的双层结构示意图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的技术方案更加清楚，下面将结合本专利技术的说明书附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，以下实施例仅用于更好地理解本专利技术的技术方案，而不应理解为对本专利技术的限制。
[0026]实施例1.
[0027]聚乳酸基板：分子量15万；所述聚乳酸基板中包含以下质量含量的组分：聚乳酸82％；POE
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MAH低气味增韧剂14％；抗氧化剂4％。
[0028]玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板：聚乳酸为分子量15万，单丝纤维细度为16dtex，聚乳酸纤维质量含量38％；玄武岩纤维直径为12μm，纤维长度3mm，单丝纤维细度52dtex，玄武岩纤维质量含量57％；界面相容剂5％；混合毡板面密度为810g/m2；混合毡板厚度2.6mm。
[0029]制备过程如下：
[0030]首先分别将聚乳酸纤维和玄武岩纤维梳理成网，并按聚乳酸原丝：玄武岩纤维丝＝4:6(质量比)交叉混合铺网，采用开松、梳理、铺网等工艺制备成原毡；
[0031]然后放入温度为190℃的烘箱120s，取出后放入模具温度45℃为平板模压机中压制，保压时间90s。成型为玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板；
[0032]将聚乳酸树脂熔融，温度为190℃，浇筑在聚乳酸纤维板上，共同挤出双面结构的聚乳酸内饰板材，产品面密度为2550g/m2；总厚度4.8mm；
[0033]最后将双面复合板材按下表所述条件进行吸塑成型：
[0034][0035]实施例2.
[0036]聚乳酸基板：分子量16万，所述聚乳酸基板中包含以下质量含量的组分：聚乳酸85％；POE
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MAH低气味增韧剂10％；抗氧化剂5％。
[0037]玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板：聚乳酸为分子量16万，单丝纤维细度为16dtex，聚乳酸纤维质量含量45％；玄武岩纤维直径为12μm，纤维长度3mm，单丝纤维细度52dtex，玄武岩纤维质量含量50％；界面相容剂质量含量5％；纤维板面密度为860g/m2；混合毡板厚度2.8mm。
[0038]制备过程如下：
[0039]首先分别将聚乳酸纤维和玄武岩纤维梳理成网，并按聚乳酸原丝：玄武岩纤维丝＝4.5:5(质量比)交叉混合铺网，采用开松、梳理、铺网等工艺制备成原毡；
[0040]然后放入温度为190℃的烘箱120s，取出后放入模具温度50℃为平板模压机中压制，保压时间90s。成型为玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板；
[0041]将聚乳酸树脂熔融，温度为190℃，浇筑在聚乳酸纤维板上，共同挤出双面结构的聚乳酸内饰板材，产品面密度为2700g/m2；总厚度5.0mm；
[0042]最后将双面复合板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸复合板材，其特征在于，所述复合板材是由聚乳酸基板和玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板组成的双层复合结构；所述聚乳酸基板的分子量为10～20万，所述聚乳酸基板中包含以下质量含量的组分：70％～85％的聚乳酸，10％～15％的增韧剂POE
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MAH，2.5％～5％的抗氧化剂；所述玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板中的聚乳酸分子量为10～20万，所述玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板中包含以下质量含量的组分：38％～57％的聚乳酸纤维，38％～57％的玄武岩纤维，5％～8％的界面相容剂；所述聚乳酸纤维的单丝纤维细度为8dtex～28dtex；所述玄武岩单丝纤维细度≤100dtex。2.根据权利要求1所述的聚乳酸复合板材，其特征在于，所述玄武岩纤维的直径为10μm～15μm，长度为2mm～5mm。3.根据权利要求1所述的聚乳酸复合板材，其特征在于，所述玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板的面密度为800g/m2～1200g/m2。4.根据权利要求1所述的聚乳酸复合板材，其特征在于，所述玄武岩纤维/聚乳酸纤维混合毡板的厚度为所述聚乳酸复合板材厚度的40％～60％。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天博，罗浩，范喜龙，孙东睿，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：