本發(fā)明屬于PLA生物塑料領(lǐng)域，涉及一種利用處理過的偶聯(lián)劑處理玻璃纖維增強PLA的制備方法。
背景技術(shù)：
聚乳酸因其具有優(yōu)良的生物降解性、易加工成型等優(yōu)點，近年來倍受高分子材料行業(yè)的青睞。但是自身比較脆、熱性能較差、降解速度不易控制等缺陷，限制了使用效果，因此需進行改性處理。聚碳酸酯的韌性和耐熱性較好，將其與聚乳酸共混來提高其機械和耐熱性能，同時加入相容劑來提高兩者的相容性。玻璃纖維作為最通用的增強纖維因其高強度、高模量和高耐熱性，廣泛應(yīng)用于各種通用塑料及工程塑料的增強改性。
纖維增強PLA復合材料，尤其是玻璃纖維有80%左右應(yīng)用在各種形式的高分子材料增強方面。作為增強材料，應(yīng)用廣泛，但是由于玻璃纖維和樹脂基的相容性不好，而傳統(tǒng)的硅烷偶聯(lián)劑等雖然能明顯改善玻璃纖維和數(shù)值的相容性，但其耐熱等級低，結(jié)構(gòu)上和PLA相差較大，無法明顯的起到增容的作用，所以會造成玻璃纖維增強利用率不足的問題，即增強效果不理想。因此我們用處理過的偶聯(lián)劑得到其水解產(chǎn)物對玻璃纖維進行改性處理，增強其表面活性，使玻璃纖維的增強利用率提高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種玻璃纖維增強的PLA復合材料的制備方法，用處理過的偶聯(lián)劑的水解產(chǎn)物與PLA/PC和相容劑的復合材料混合均勻后，與玻璃纖維共混，通過熔融擠出法，形成玻璃纖維增強的PLA復合材料。具體步驟如下：
1、 玻璃纖維的表面處理
將偶聯(lián)劑KH560稀釋在水中，用醋酸調(diào)節(jié)pH值為7，配成10 wt%的偶聯(lián)劑溶液。偶聯(lián)劑充分水解后，將溶液放置在真空60 ℃下干燥4 h，便得到偶聯(lián)劑的水解產(chǎn)物。水解后的偶聯(lián)劑與PLA、PC和E-MA-GMA料?；旌暇鶆颉Ｗ詈髮⒒旌暇鶆虻牟牧吓cGF進行熔融擠出共混。
2、 PLA/PC/E-MA-GMA/GF復合材料的制備
首先將PC在120 ℃下鼓風干燥12 h，PLA真空60 ℃干燥12 h，將PLA/PC/E-MA-GMA、偶聯(lián)劑、GF分別加入第一、第二、第三失重秤，從主喂料口加入PLA/PC/E-MA-GMA，從第二側(cè)喂料口加入偶聯(lián)劑，通過失重秤精確調(diào)節(jié)各組分的含量，加工溫度在250-270 ℃之間。將擠出的料條經(jīng)傳送帶傳輸、空氣冷切、切粒即得到本發(fā)明所述的高強度PLA復合材料。
具體實施方式
如無具體說明，本發(fā)明的各種原料均可通過市售獲得；或根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)方法制得。除非另有定義或說明。本文中所使用的所有專業(yè)與科學用語都和本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所熟悉的意義相同。此外，任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明中。
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實施方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件進行。除非另有說明，否則所有的份數(shù)為重量份，所有的百分比為重量百分比，所述的聚合物分子量為數(shù)均分子量。
步驟1、
以下實施例中所用的PLA、PC預處理如下:采用上海生產(chǎn)的DHG-9140B電熱恒溫鼓風干燥箱對PC在120 ℃，進行干燥12 h。采用上海生產(chǎn)的DZF-6020真空干燥箱在60 ℃對PLA真空干燥12 h。
偶聯(lián)劑KH560稀釋在水中，用醋酸調(diào)節(jié)pH值為7，配成10 wt%的偶聯(lián)劑溶液。偶聯(lián)劑充分水解后，將溶液放置在真空60 ℃下干燥4 h，得到偶聯(lián)劑的水解產(chǎn)物。
步驟2、
設(shè)定雙螺桿擠出機各工藝段溫度為265 ℃，270 ℃，270 ℃，270 ℃，270 ℃，270 ℃，270 ℃，270 ℃，270 ℃，250 ℃，溫度達到設(shè)定值后，先打開第一失重秤，以20 kg/h的喂料速度從主喂料口加入PLA/PC/E-MA-GMA混合物，待口模擠出PLA后，打開第二失重秤，以5 kg/h的速度加入GF，待擠出機運行平穩(wěn)后，打開側(cè)喂料和第三失重秤，以0.06 kg/h的速度加入偶聯(lián)劑，控制螺桿轉(zhuǎn)速在180-200 rad/min之間，扭矩不超過設(shè)備負荷的80%，機頭熔體溫度不超過180 ℃，得到偶聯(lián)劑0.4 wt%，GF30 wt%的復合材料，調(diào)整偶聯(lián)劑和GF喂料速度，得到不同配方。配方見表1，各配方性能見表2。
表1 不同配方各組分的含量
表2 不同配方性能比較
由表中可以看出，GF的加入能提高PLA復合材料的強度，而且隨著GF含量的增加，復合材料的強度也在提高。
以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對本發(fā)明的保護范圍不構(gòu)成任何限制。凡是采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明潛力保護范圍之內(nèi)。