本发明专利技术公开了一种高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法，本发明专利技术采用聚乳酸作为基体树脂，加入扩链剂提高聚乳酸的加工温度，以苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元无规共聚物作为相容剂，该相容剂不仅增强基体树脂与纤维之间的结合力，而且还提高了基体树脂与增韧剂之间的相容性，并采用一步法制备无卤阻燃长纤维增强PLC复合材料，即将连续的纤维通过浸渍模具完成基体树脂对纤维的浸渍，然后在包覆模具中完成带有含卤阻燃剂的基体熔体在浸渍料条上的包覆，然后进行冷却、牵引、最后通过切粒机切成所需长度，与现有的两步法相比，这样的方式不仅工艺简单，而且制得的产品力学性能优异，并具有良好的阻燃效果。
【技术实现步骤摘要】
高性能无南阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，尤其是一种高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸 复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚乳酸（PLA)是一种生物可降解聚合物，由于聚乳酸来源丰富，价格低廉，而且具 有良好的力学性能，越来越多的专家学者对聚乳酸的研究与应用非常感兴趣。但是聚乳酸 材料热稳定性差，易燃烧，且燃烧时熔滴现象严重，限制聚乳酸在电子产品、汽车内饰件、电 子电力设备、交通等有阻燃要求领域的应用，因此需要对其进行阻燃改性；当今社会，人们 的安全意识提高，以及国家的环保理念不断加强，因此，使用无卤阻燃剂制备阻燃材料是非 常重要的课题。由于人们对产品质量的要求越来越高，普通的短纤维增强PLA材料的性能 不能满足要求，长纤维增强PLA具有高强度、高模量、高热稳定性等优异的性能可以满足人 们对高性能追求，在制备阻燃长纤维增强热塑性复合材料时，传统的方法为两步法（即：首 先分别制备阻燃母粒和长纤维增强母粒，然后混合均匀进行注塑)，而一步法制备阻燃长纤 维增强热塑性复合材料工艺简单，性能优异。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料及其制备 方法，它解决了聚乳酸热稳定性差，易于燃烧等问题，并提高了产品的力学性能，环保型好， 工艺简单，以克服现有技术的不足。 本专利技术是这样实现的：高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料，按质量份数 计算，包括75-95份聚乳酸、15-25份增韧剂、40-50份纤维、6-10份相容剂、0. 8-1. 2份扩链 剂、0. 8-1. 2份抗氧剂、15-25份无卤阻燃剂、3-5份协效剂、12-17份成炭剂以及1-3份分散 剂。 所述的增韧剂为TPU或PBS。 所述的纤维为苎麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、大麻纤维、玻璃纤维、洋麻纤维、剑 麻纤维或竹纤维中的一种或几种的任意组合。 所述的相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元无规共聚物。 所述的无卤阻燃剂为三聚氰胺聚磷酸盐。 所述的协效剂为季磷盐插层蒙脱土，所述的成炭剂为季戊四醇，所述的分散剂为 季戊四醇硬脂酸脂。 高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，分别取35-45份聚 乳酸、8-12份增韧剂及3-5份相容剂干燥备用，将上述干燥后的聚乳酸、相容剂及增韧 剂与0. 4-0. 6份扩链剂及0. 4-0. 6份抗氧剂混合均匀，然后进行共混挤出，加工温度为 150-200°C，将挤出的熔体通过浸渍流道对40-50份纤维进行浸渍，获得纤维浸渍料条； 再取40-50份聚乳酸、7-13份增韧剂、15-25份无卤阻燃剂、3-5份协效剂、12-17份成炭 剂、1-3份分散剂及3-5份相容剂进行干燥，将上述干燥后的物料与0. 4-0. 6份扩链剂及 0. 4-0. 6份抗氧剂进行混合，将物料混合均匀后加入挤出机中，在挤出时将熔融的混合物料 包覆在纤维浸渍料条上，冷却后切粒成8?12 mm的颗粒，获得获得高性能无卤阻燃长纤维 增强聚乳酸复合材料。 所述的干燥温度为60-80°C，干燥时间为5-8h。 本专利技术中，浸渍流道以及将熔融的混合物料包覆在纤维浸渍料条上所采用的设 备，均为 申请人:在先申请的申请号为201110453139. 8的专利技术专利申请中公开的装置，即 实现连续长玻纤挤出的装置。 由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术采用聚乳酸作为基体树脂，力口 入扩链剂提高聚乳酸的加工温度，以苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元无规 共聚物作为相容剂，该相容剂不仅增强基体树脂与纤维之间的结合力，而且还提高了基体 树脂与增韧剂之间的相容性，并采用一步法制备无卤阻燃长纤维增强PLC复合材料，即将 连续的纤维通过浸渍模具完成基体树脂对纤维的浸渍，然后在包覆模具中完成带有含卤阻 燃剂的基体熔体在浸渍料条上的包覆，然后进行冷却、牵引、最后通过切粒机切成所需长 度，与现有的两步法相比，这样的方式不仅工艺简单，而且制得的产品力学性能优异，并具 有良好的阻燃效果。本专利技术简单易行、材料来源广泛、成本低廉，使用效果好。 【附图说明】 附图1为本专利技术的流程图。 【具体实施方式】 本专利技术的实施例1 :高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料，按质量份数计 算，包括86份聚乳酸、20份增韧剂、45份纤维、8份相容剂、1份扩链剂、1份抗氧剂、20份无 卤阻燃剂、4份协效剂、15份成炭剂以及2份分散剂；所述的增韧剂为TPU ;所述的纤维为玻 璃纤维；所述的相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元无规共聚物；所 述的无卤阻燃剂为三聚氰胺聚磷酸盐；所述的协效剂为季磷盐插层蒙脱土；所述的成炭剂 为季戊四醇；所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸脂； 高性能无齒阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，分别取40份聚乳酸、10份增 韧剂及4份相容剂干燥备用，将上述干燥后的聚乳酸、相容剂及增韧剂与0. 5份扩链剂及 〇. 5份抗氧剂混合均匀，然后进行共混挤出，加工温度为175°C，将挤出的熔体通过浸渍流 道对45份纤维进行浸渍，获得纤维浸渍料条；再取46份聚乳酸、10份增韧剂、20份无卤阻 燃剂、4份协效剂、15份成炭剂、2份分散剂及4份相容剂进行干燥，将上述干燥后的物料与 〇. 5份扩链剂及0. 5份抗氧剂进行混合，将物料混合均匀后加入挤出机中，在挤出时将熔融 的混合物料包覆在纤维浸渍料条上，冷却后切粒成8?12 _的颗粒，获得获得高性能无卤 阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料。 所述的干燥温度为60-80°C，干燥时间为5-8h。 本专利技术的实施例2 :高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料，按质量份数计 算，包括75份聚乳酸、25份增韧剂、50份纤维、10份相容剂、1. 2份扩链剂、1. 2份抗氧剂、15 份无卤阻燃剂、5份协效剂、12份成炭剂以及1份分散剂；所述的增韧剂为TPU ;所述的纤维 为玻璃纤维；所述的相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元无规共聚物； 所述的无卤阻燃剂为三聚氰胺聚磷酸盐；所述的协效剂为季磷盐插层蒙脱土；所述的成炭 剂为季戊四醇；所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸脂； 高性能无齒阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，分别取35份聚乳酸、12份增 韧剂及5份相容剂干燥备用，将上述干燥后的聚乳酸、相容剂及增韧剂与0. 6份扩链剂及 〇. 6份抗氧剂混合均匀，然后进行共混挤出，加工温度为150°C，将挤出的熔体通过浸渍流 道对50份纤维进行浸渍，获得纤维浸渍料条；再取40份聚乳酸、13份增韧剂、15份无卤阻 燃剂、5份协效剂、12份成炭剂、1份分散剂及5份相容剂进行干燥，将上述干燥后的物料与 〇. 6份扩链剂及0. 6份抗氧剂进行混合，将物料混合均匀后加入挤出机中，在挤出时将熔融 的混合物料包覆在纤维浸渍料条上，冷却后切粒成8?12 _的颗粒，获得获得高性能无卤 阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料。 所述的干燥温度为60-80°C，干燥时间为5-8h。 本专利技术的实施例3 :高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料，按质量份数计 算，包括95份聚乳酸、15份本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于：按质量份数计算，包括75‑95份聚乳酸、15‑25份增韧剂、40‑50份纤维、6‑10份相容剂、0.8‑1.2份扩链剂、0.8‑1.2份抗氧剂、15‑25份无卤阻燃剂、3‑5份协效剂、12‑17份成炭剂以及1‑3份分散剂。
【技术特征摘要】
1. 一种高性能无齒阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于：按质量份数计算， 包括75-95份聚乳酸、15-25份增韧剂、40-50份纤维、6-10份相容剂、0. 8-1. 2份扩链剂、 0. 8-1. 2份抗氧剂、15-25份无卤阻燃剂、3-5份协效剂、12-17份成炭剂以及1-3份分散剂。2. 根据权利要求1所述的高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于： 所述的增韧剂为TPU或PBS。3. 根据权利要求1所述的高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于： 所述的纤维为苎麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、大麻纤维、玻璃纤维、洋麻纤维、剑麻纤维或 竹纤维中的一种或几种的任意组合。4. 根据权利要求1所述的高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于： 所述的相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元无规共聚物。5. 根据权利要求1所述的高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于： 所述的无卤阻燃剂为三聚氰胺聚磷酸盐。6. 根据权利要求1所述的高性能无卤阻燃长纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于： 所述的协效剂为季磷盐插层蒙脱土...
【专利技术属性】
技术研发人员：张道海，何敏，于杰，秦舒浩，郭建兵，瞿进，张翔，
申请(专利权)人：贵州凯科特材料有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52
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