本发明专利技术属于材料技术领域，具体涉及一种阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法，可用于电子电器包装等领域。具体制备步骤为：先分别将干燥的聚乳酸、纳米添加剂、抗氧剂、抗滴落剂按比例共混，挤出；再将阻燃剂与天然纤维进行混合，最后将阻燃处理的天然纤维和聚乳酸的共混物料按照一定比例加入挤出机中，共混挤出，得到阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料。这种复合材料具有较好的阻燃性能和力学性能，且制备方法简单有效、工艺条件温和，适用于批量化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料
，涉及ー种阻燃天然纤维增强聚乳酸及其制备方法，得到的材料具有较好的阻燃性能和力学性能，可用于电子电器包装领域。
技术介绍
随着复合材料对阻燃要求的提出，各类阻燃剂新品种的研究日趋活跃，发展趋势总是提高热稳定性和改善阻燃效率。当前，不仅要求阻燃剂具有较好的阻燃性能，而且要求具有无卤、无毒和抑烟功能，同时又不至于过多劣化材料的使用性能，因而传统型阻燃剂面临诸多困境，这给环境型阻燃剂提供了良好的发展空间。填充复合改性是热塑性高聚物基体的复合材料实现高性能化、功能化和降低成本的ー个重要而有效的途径。近年来，热塑性高聚物基体的复合材料在无卤、无毒和低烟阻燃技术方面的应用而倍受人们的重视。 磷系阻燃剂是典型的无卤阻燃剂，可分为无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂，前者主要包括红磷和多种磷酸盐，后者主要有磷酸三甲酚醋(TCP)、磷酸间苯ニ酚醋(RDP)、亚磷酸醋、磷酸醋等。含磷阻燃剂可用于热塑性塑料、热固性塑料、织物、纸张、涂料等。此类阻燃剂物包括红磷、水溶性的无机盐类、不溶性的聚磷酸铵、有机磷酸酯等。聚乳酸是ー种来源于可再生植物(如木薯、甜高粱)淀粉并且可以完全降解成ニ氧化碳和水的“緑色高分子”材料。聚乳酸不仅可降解，而且还具有许多良好的机械性能和加エ性能，被称为最优前景的“绿色塑料”。但高分子聚合物的力学性能一般较差，需要与增强复合，提高材料的力学性能，而天然植物纤维作为高分子的增强材料具有以下优点具有一般纤维的強度和刚度，比重小。因此比强度和比刚度较高；天然纤维的来源广泛，且可以再生利用；天然植物纤维与玻璃纤维等相比，可以在自然环境中降解，没有污染。因此，以聚乳酸为基体，以天然纤维为增强材料的全降解复合材料具有很高的研究和应用价值。然后聚乳酸和苎麻纤维界面结合较差，而阻燃剂9，10- ニ氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)加入可能会进ー步恶化苎麻纤维和聚乳酸的界面。纳米粒子独特的尺寸效应以及功能性往往使纳米复合材料表现出大大优于常规聚合物材料的物理、化学性能。采用纳米添加剂对材料进行阻燃，避免了传统阻燃体系的缺点。在提高材料阻燃性能的同时可以提高复合材料的力学性能。阻燃复合材料是ー类新型材 针对这种情况，本专利技术提供了ー种适合エ业化生产环境友好、可生物降解、阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法。此方法具有エ艺简单、生产能力高等特点，具有重要的实际应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无卤阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法，该材料可应用于对材料阻燃性要求较苛刻的电子电器包装领域等。本专利技术提出一种阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，先采用将纳米添加剂对聚乳酸基体进行处理，同时采用功能化阻燃剂对天然纤维进行处理。最后再将处理过的聚乳酸基体和天然纤维进行复合，得到的复合材料具有良好的阻燃性能和力学性能。本专利技术提出一种阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料由聚乳酸、天然纤维、阻燃剂、抗氧剂、增容剂和抗滴落剂组成，聚乳酸、抗氧剂、增容剂和抗滴落剂的重量百分比如下 聚乳酸80 99. 7% 抗氧剂0. I 5% 纳米添加剂0. rio% 抗滴落剂0. I 5%， 天然纤维占由聚乳酸、阻燃剂、抗氧剂、增容剂和抗滴落剂总重量的1% 30%， 阻燃剂占天然纤维重量的39^20%。本专利技术中，所述聚乳酸的重均分子量1为1X1(T3X105。本专利技术中，所述天然纤维为苎麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、大麻纤维、洋麻纤维、剑麻纤维或竹纤维中ー种或几种。本专利技术中，所述天然纤维为连续长纤维或连续短纤维。本专利技术中，连续短纤维长径比为5 100。本专利技术中，所述阻燃剂为功能化的9，10-ニ氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)，其结构式为权利要求1.一种阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于由聚乳酸、天然纤维、阻燃剂、抗氧剂、增容剂和抗滴落剂组成，聚乳酸、抗氧剂、增容剂和抗滴落剂的重量百分比如下 聚乳酸80 99. 7% 抗氧剂0. I 5% 纳米添加剂0. rio% 抗滴落剂0. I 5%， 天然纤维占由聚乳酸、阻燃剂、抗氧剂、增容剂和抗滴落剂总重量的1% 30%， 阻燃剂占天然纤维重量的39^20%。2.根据权利要求I所述的一种阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于所述聚乳酸的重均分子量Mw为I X IO5 3 X IO503.根据权利要求I所述的一种阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于所述天然纤维为苎麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、大麻纤维、洋麻纤维、剑麻纤维或竹纤维中一种或几种。4.根据权利要求I所述的一种阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于所述天然纤维为连续长纤维或连续短纤维。5.根据权利要求4所述的一种阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于所述的连续短纤维长径比为5 100。6.根据权利要求2所述的一种阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于所述阻燃剂为功能化的9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，其结构式为7.根据权利要求I所述的一种无卤阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯、亚磷酸酯三(2，4_ 二特丁基苯基)酯、亚磷酸苯二异癸酯、亚磷酸三(壬基苯酯)或季戊四醇双亚磷酸酯二( 2，4- 二特丁基苯基)酷中一种或多种。8.根据权利要求I所述的一种无卤阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。9.根据权利要求I所述的一种无卤阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于所述纳米添加剂为纳米蒙脱土或碳纳米管。10.一种如权利要求I所述的一种阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下 (1)将聚乳酸、天然纤维、阻燃剂、抗氧剂、纳米添加剂、抗滴落剂分别在5(T12(TC下真空干燥f 24小时，以除去水分； (2)将步骤(I)得到的干燥的聚乳酸、抗氧剂、纳米添加剂、抗滴落剂按比例在高速搅拌机中在4(T80°C均匀混合，然后加入双螺杆挤出机中进行挤出，产物经冷却，切粒，烘干，螺杆转速为l(T250rpm，反应挤出温度为15(T200°C ；(3)将天然纤维与阻燃剂加入溶剂中，浸泡广10小时，将天然纤维取出，50-130°C下干燥I 30小时； (4)将步骤(2)得到的混合物与步骤(3)得到的天然纤维按照天然纤维重量为混合物重量的1°/T30%的比例，分别加入双螺杆挤出机中进行挤出，产物经冷却，切粒，烘干，得到阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料；螺杆转速为l(T250rpm，反应挤出温度为15(T200°C。11.根据权利要求I所述的一种阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于步骤(3)所述的溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、丙酮、丁酮或四氢呋喃中的一种或几种。全文摘要本专利技术属于材料
，具体涉及，可用于电子电器包装等领域。具体制备步骤为先分别将干燥的聚乳酸、纳米添加剂、抗氧剂、抗滴落剂按比例共混，挤出；再将阻燃剂与天然纤维进行混合，最后将阻燃处理的天然纤维和聚乳酸的共混物料按照一定比例加入挤出机中，共混挤出，得到阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料。这种复合材料具有较好本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阻燃天然纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于由聚乳酸、天然纤维、阻燃剂、抗氧剂、增容剂和抗滴落剂组成，聚乳酸、抗氧剂、增容剂和抗滴落剂的重量百分比如下：聚乳酸？？？？？？？？？？？？？80~99.7%抗氧剂？？？？？？？？？？？？？0.1~5%纳米添加剂？？？？？？？？？0.1~10%抗滴落剂？？？？？？？？？？？0.1~5%，天然纤维占由聚乳酸、阻燃剂、抗氧剂、增容剂和抗滴落剂总重量的1%~30%，阻燃剂占天然纤维重量的3%~20%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于涛，李岩，朱明毅，杨刚，
申请(专利权)人：同济大学，汉达精密电子昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。