本發(fā)明屬于包裝材料領(lǐng)域，涉及一種聚乳酸包裝材料，具體為一種次磷酸鹽改性聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚乳酸是采用玉米、馬鈴薯等作物淀粉為原料，發(fā)酵成聚乳酸后聚合而成的聚合物。聚乳酸具有卓越的機械性能、生物相容性、光學(xué)性能、加工性能以及熱穩(wěn)定性，同時聚乳酸可以完全生物降解生成二氧化碳和水，形成一個來自自然界回歸自然的良性循環(huán)。由于聚乳酸以上的卓越性能，其被公認(rèn)為目前可以在一定程度上取代傳統(tǒng)石油基聚合物的生物可降解聚合物，并可能廣泛應(yīng)用于家電、汽車、家裝材料等眾多領(lǐng)域。但是，由于聚乳酸作為一種脂肪族聚酯，其阻燃性能較差，且燃燒過程中有明顯的滴落現(xiàn)象。以上不足嚴(yán)重制約了其在家電、汽車、電子等領(lǐng)域的應(yīng)用，因此，有必要對聚乳酸材料進行改性，以提高其阻燃性能。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，獲得一種阻燃性能良好的復(fù)合材料，本發(fā)明提供了一種次磷酸鹽改性聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法。技術(shù)方案：一種次磷酸鹽改性聚乳酸復(fù)合材料，按重量份計，所述復(fù)合材料包含以下組分：次磷酸鈉12～22份、次磷酸鈣5～16份、次磷酸鋁3～11份、石墨烯2～11份、洋麻纖維3～18份、棉花纖維2～9份、棕櫚纖維1～8份、碳化硅6～18份、聚乳酸25～48份。優(yōu)選的，按重量份計，所述復(fù)合材料包含以下組分：次磷酸鈉17份、次磷酸鈣13份、次磷酸鋁7份、石墨烯6份、洋麻纖維14份、棉花纖維7份、棕櫚纖維5份、碳化硅15份、聚乳酸43份。所述的一種次磷酸鹽改性聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包含以下步驟：(1)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13％～26％的碳酸氫鈉水溶液處理洋麻纖維、棉花纖維和棕櫚纖維，反應(yīng)2～4.5小時；(2)將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內(nèi)干燥1～3小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.2pa～-0.1pa，溫度為70～85℃；(3)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％～38％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應(yīng)溫度為35～55℃，時間為1.5～4小時，反應(yīng)結(jié)束后用去離子水漂洗至中性，風(fēng)干、備用；(4)在無水、真空狀態(tài)下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質(zhì)量比8～11:3～5混合，溶劑為甲苯，在45～55℃條件下反應(yīng)1～3小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應(yīng)20～50分鐘后室溫下冷卻；(5)將步驟(4)處理后的纖維粉末與次磷酸鈉、次磷酸鈣、次磷酸鋁、石墨烯、碳化硅和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內(nèi)溫度為180℃～190℃，至完全熔融后，轉(zhuǎn)移至平板硫化機上熱壓成型。優(yōu)選的，步驟(1)中采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23％的碳酸氫鈉水溶液處理洋麻纖維、棉花纖維和棕櫚纖維，反應(yīng)4小時。優(yōu)選的，步驟(2)中將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內(nèi)干燥2小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.1pa，溫度為78℃。優(yōu)選的，步驟(3)中采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應(yīng)溫度為50℃，時間為3小時，反應(yīng)結(jié)束后用去離子水漂洗至中性，風(fēng)干、備用。優(yōu)選的，步驟(4)中在無水、真空狀態(tài)下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質(zhì)量比11:4混合，溶劑為甲苯，在52℃條件下反應(yīng)2小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應(yīng)35分鐘后室溫下冷卻。優(yōu)選的，步驟(5)中將步驟(4)處理后的纖維粉末與次磷酸鈉、次磷酸鈣、次磷酸鋁、石墨烯、碳化硅和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內(nèi)溫度為188℃，至完全熔融后，轉(zhuǎn)移至平板硫化機上熱壓成型。有益效果：(1)本發(fā)明所述次磷酸鹽改性聚乳酸復(fù)合材料阻燃性好，燃燒時無滴落現(xiàn)象；(2)本發(fā)明所述復(fù)合材料燃燒后無鹵素釋放，環(huán)境友好；(3)本發(fā)明所述復(fù)合材料在使用過程中與阻燃材料相容性良好，不易遷移，具有足夠的熱穩(wěn)定性。具體實施方式實施例1一種次磷酸鹽改性聚乳酸復(fù)合材料，按重量份計，所述復(fù)合材料包含以下組分：次磷酸鈉12份、次磷酸鈣5份、次磷酸鋁3份、石墨烯2份、洋麻纖維3份、棉花纖維2份、棕櫚纖維1份、碳化硅6份、聚乳酸25份。所述的一種次磷酸鹽改性聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包含以下步驟：(1)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13％的碳酸氫鈉水溶液處理洋麻纖維、棉花纖維和棕櫚纖維，反應(yīng)2小時；(2)將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內(nèi)干燥1小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.2pa，溫度為70℃；(3)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應(yīng)溫度為35℃，時間為1.5小時，反應(yīng)結(jié)束后用去離子水漂洗至中性，風(fēng)干、備用；(4)在無水、真空狀態(tài)下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質(zhì)量比8:3混合，溶劑為甲苯，在45℃條件下反應(yīng)1小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應(yīng)20分鐘后室溫下冷卻；(5)將步驟(4)處理后的纖維粉末與次磷酸鈉、次磷酸鈣、次磷酸鋁、石墨烯、碳化硅和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內(nèi)溫度為180℃，至完全熔融后，轉(zhuǎn)移至平板硫化機上熱壓成型。實施例2一種次磷酸鹽改性聚乳酸復(fù)合材料，按重量份計，所述復(fù)合材料包含以下組分：次磷酸鈉17份、次磷酸鈣13份、次磷酸鋁7份、石墨烯6份、洋麻纖維14份、棉花纖維7份、棕櫚纖維5份、碳化硅15份、聚乳酸43份。所述的一種次磷酸鹽改性聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包含以下步驟：(1)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23％的碳酸氫鈉水溶液處理洋麻纖維、棉花纖維和棕櫚纖維，反應(yīng)4小時；(2)將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內(nèi)干燥2小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.1pa，溫度為78℃；(3)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應(yīng)溫度為50℃，時間為3小時，反應(yīng)結(jié)束后用去離子水漂洗至中性，風(fēng)干、備用；(4)在無水、真空狀態(tài)下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質(zhì)量比11:4混合，溶劑為甲苯，在52℃條件下反應(yīng)2小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應(yīng)35分鐘后室溫下冷卻；(5)將步驟(4)處理后的纖維粉末與次磷酸鈉、次磷酸鈣、次磷酸鋁、石墨烯、碳化硅和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內(nèi)溫度為188℃，至完全熔融后，轉(zhuǎn)移至平板硫化機上熱壓成型。實施例3一種次磷酸鹽改性聚乳酸復(fù)合材料，按重量份計，所述復(fù)合材料包含以下組分：次磷酸鈉22份、次磷酸鈣16份、次磷酸鋁11份、石墨烯11份、洋麻纖維18份、棉花纖維9份、棕櫚纖維8份、碳化硅18份、聚乳酸48份。所述的一種次磷酸鹽改性聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，包含以下步驟：(1)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26％的碳酸氫鈉水溶液處理洋麻纖維、棉花纖維和棕櫚纖維，反應(yīng)4.5小時；(2)將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內(nèi)干燥3小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.1pa，溫度為85℃；(3)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應(yīng)溫度為55℃，時間為4小時，反應(yīng)結(jié)束后用去離子水漂洗至中性，風(fēng)干、備用；(4)在無水、真空狀態(tài)下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質(zhì)量比11:5混合，溶劑為甲苯，在55℃條件下反應(yīng)3小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應(yīng)50分鐘后室溫下冷卻；(5)將步驟(4)處理后的纖維粉末與次磷酸鈉、次磷酸鈣、次磷酸鋁、石墨烯、碳化硅和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內(nèi)溫度為190℃，至完全熔融后，轉(zhuǎn)移至平板硫化機上熱壓成型。對實施例1～3制備獲得的次磷酸鹽改性聚乳酸復(fù)合材料進行檢測，結(jié)果如下表所示：實施例1實施例2實施例3hrc/(j/g×k)359386367phrr(w/g)361385376thr(kj/g)11.813.212.8tphrr(℃)386395391當(dāng)前第1頁12