[发明专利]改性纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法，包括以下步骤：对橡胶胶乳进行辐射处理以使橡胶胶乳中的橡胶分子发生硫化并使得橡胶分子中产生极性基团。将辐射处理后的橡胶胶乳进行真空喷雾干燥处理得到硫化橡胶粒子。将硫化橡胶粒子和黄麻纤维布进行接枝反应，以在黄麻纤维布的纤维表面接枝硫化橡胶粒子。将接枝反应后的黄麻纤维布依次进行洗涤处理和离心处理。对经过离心处理后的黄麻纤维布进行干燥处理，从而得到改性黄麻纤维布。将聚乳酸膜和改性黄麻纤维布交替层叠，热压使得任意一层改性黄麻纤维布和与其相邻的聚乳酸膜粘合。本发明制备得到的复合材料具有较好的柔韧性和弹性。

技术领域

本发明涉及复合材料加工技术领域，具体的是一种改性纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着人们环保意识的加强，一些可降解材料备受关注。

聚乳酸是一种由乳酸单体聚合而成的热塑性树脂，具有优良的生物降解性、生物吸收性和生物相容性，且用于聚乳酸加工的原材料完全可再生，但单一的聚乳酸材料的强度较差。黄麻纤维具有较高的强度并具有可降解性，但黄麻纤维的延展性较差。采用黄麻纤维复合聚乳酸获得的材料能够结合二者的优点。

现有技术中存在采用黄麻纤维增强聚乳酸的复合材料，但由于黄麻纤维本身的延展性较差，对于一些复合材料柔性性能要求较高的领域中，黄麻纤维增强聚乳酸的复合材料难以满足使用需求。

基于上述，有必要对黄麻纤维增强聚乳酸的复合材料作出进一步的改进。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种改性纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法，制备得到的复合材料具有较好的柔韧性和弹性。

本发明公开了一种改性纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：

对橡胶胶乳进行辐射处理以使橡胶胶乳中的橡胶分子发生硫化并使得橡胶分子中产生极性基团；

将辐射处理后的橡胶胶乳进行真空喷雾干燥处理得到硫化橡胶粒子；

将硫化橡胶粒子和黄麻纤维布按照质量比(0.001-0.01):1混合并进行接枝反应，以在黄麻纤维布的纤维表面接枝硫化橡胶粒子；

将接枝反应后的黄麻纤维布依次进行洗涤处理和离心处理，以去除附着于黄麻纤维布中但未与黄麻纤维布的纤维表面接枝的硫化橡胶粒子；

对经过离心处理后的黄麻纤维布进行干燥处理以去除接枝反应后的黄麻纤维布中的液体，从而得到改性黄麻纤维布；

将聚乳酸膜和改性黄麻纤维布交替层叠，热压使得任意一层改性黄麻纤维布和与其相邻的聚乳酸膜粘合。

作为优选，所述步骤“对橡胶胶乳进行辐射处理以使橡胶胶乳中的橡胶分子发生硫化并使得橡胶分子中产生极性基团”中，采用电子束或⁶⁰Co-γ射线对橡胶粒子胶乳进行辐射处理。

作为优选，所述橡胶胶乳包括聚丁二烯橡胶胶乳、天然橡胶胶乳、异戊橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、顺丁橡胶胶乳、氯丁橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、硅橡胶胶乳和氟橡胶胶乳中的一种或任意几种混合。

作为优选，所述步骤“将硫化橡胶粒子和黄麻纤维布按照质量比(0.001-0.01):1混合并进行接枝反应”中，具体为：将硫化橡胶粒子、黄麻纤维布、偶联剂和氨基酸催化剂在80-100℃搅拌反应1-3h。

作为优选，所述步骤“将接枝反应后的黄麻纤维布进行洗涤处理和离心处理”中，具体为：将接枝反应后的黄麻纤维布用丙酮洗涤至少一次，而后5000rpm离心处理20min.。