一種可降解復(fù)合材料預(yù)浸帶及其制備方法和用途
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子改性【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種復(fù)合材料預(yù)浸帶及其制備方法和用途。該復(fù)合材料預(yù)浸帶，由包含以下組分的原料制成：天然纖維，PBAT樹脂或改性PBAT樹脂；其中每平米天然纖維上浸潤(rùn)有0.20~1.01kg?PBAT樹脂或改性PBAT樹脂。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果：本發(fā)明制得的復(fù)合材料具有非常優(yōu)良的抗沖擊性能，不容易發(fā)生斷裂；另外，本發(fā)明的方法可以保證樹脂完全浸漬天然纖維，樹脂完全浸漬天然纖維，可以保證在制備產(chǎn)品的過程中，產(chǎn)品的缺陷少，力學(xué)強(qiáng)度高。
【專利說明】一種可降解復(fù)合材料預(yù)浸帶及其制備方法和用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子改性【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種復(fù)合材料預(yù)浸帶及其制備方法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前白色污染給人類帶來了巨大的社會(huì)和生態(tài)問題。其中由聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制備的不可降解的塑料是造成白色污染的主要元兇之一。解決這個(gè)問題的最好途徑是研究開發(fā)新的可降解塑料，并在適當(dāng)?shù)膱?chǎng)合用來替代不可降解塑料。目前研究較多的可降解塑料包括聚乳酸(PLA)、聚3-羥基烷酸酯(PHA)、聚ε -己內(nèi)酯(PCL)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等。PLA研究是比較全面，各方面的性能研究非常充分，結(jié)果顯示聚乳酸具有較好的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，而且具有良好的生物相容性以及生物可降解性，但是利用聚乳酸制備的材料，其沖擊性能較差，容易發(fā)生脆性斷裂。[0003]聚己二酸-對(duì)苯二甲酸-丁二醇酯(PBAT)是一種新型的生物可降解材料。PBAT是由己二酸、對(duì)苯二甲酸和丁二酸合成出來的芳香族聚酯，其分子鏈中含有柔性的脂肪鏈和剛性的芳香鍵，因而具有高韌性，并且由于酯鍵的存在，使其同時(shí)具有生物可降解性。目前關(guān)于PBAT的研究主要集中在將其作為沖擊改善材料添加至其他的可降解塑料中，比如加入到聚乳酸中。文獻(xiàn)利用其優(yōu)秀的抗沖擊性能作為可降解材料的良好的增韌改性材料，經(jīng)過PBAT改性的材料，可以極大的改善材料的韌性，比如在《材料導(dǎo)報(bào)》的2008年第S2期發(fā)表的論文《Joncryl增容PLA/PBAT共混體系結(jié)構(gòu)及性能研究》中，趙正達(dá)選擇Joncryl作為增容劑改善PLA/PBAT的共混體系，就是為了改善PLA的脆性。在《膠體與聚合物》的2008年第02期發(fā)表的論文《聚乳酸(PLA)/己二酸-對(duì)苯二甲酸-丁二酯共聚物(PBAT)/乙酰化檸檬酸三丁酯(ATBC)共混物的結(jié)晶行為》中，盧偉利用PBAT、PLA和乙?；瘷幟仕崛□?ATBC)共混，觀察共混物的結(jié)晶性能，結(jié)果表明，PBAT和ATBC使PLA的分子鏈更易運(yùn)動(dòng)，使PLA的Tg、Tc和Tm降低，結(jié)晶度提高，PLA的球晶生長(zhǎng)速率增加。
[0004]天然纖維無(wú)毒無(wú)害、可降解、可再生，具有良好的吸音降噪效果、較高的比強(qiáng)度和比模量，因此，采用天然纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的研究越來越受到人們的關(guān)注。在《塑料》雜志的2010年第06期發(fā)表的論文《天然纖維增強(qiáng)型聚乳酸復(fù)合材料的研究進(jìn)展》中，任杰等為制備出可降解的增強(qiáng)材料，采用天然短纖維或天然長(zhǎng)纖維(包括苧麻纖維、亞麻布纖維、黃麻纖維等)與PLA進(jìn)行熔融共混擠出，制備可完全降解的天然纖維/PLA復(fù)合材料。在申請(qǐng)?zhí)枮?00610037894.7的中國(guó)專利中，董衛(wèi)衛(wèi)將天然纖維與PLA及抗氧劑、成核劑、潤(rùn)滑劑混合，經(jīng)過熔融擠出造粒，得到產(chǎn)品。該些方法制備的天然纖維增強(qiáng)材料的纖維長(zhǎng)徑比較小，其增強(qiáng)效果有限，且沖擊性能較差，容易發(fā)生脆性斷裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種可完全降解的高抗沖擊復(fù)合材料預(yù)浸帶及其制備方法和用途，以及該方法的實(shí)現(xiàn)裝置。[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種復(fù)合材料預(yù)浸帶，由包含以下組分的原料制成:天然纖維，PBAT樹脂或改性PBAT樹脂；其中每平米天然纖維上浸潤(rùn)有0.20~1.0lkg PBAT樹脂或改性PBAT樹脂。
[0008]所述的天然纖維預(yù)浸帶的幅寬為47~80cm，厚度為0.1~1mm。
[0009]所述的天然纖維選自大麻纖維、棉纖維、竹纖維、苧麻纖維、亞麻纖維、黃麻纖維或絲纖維的一種或一種以上。
[0010]所述的天然纖維具有以下特征:天然纖維經(jīng)過加捻之后，呈現(xiàn)連續(xù)狀態(tài)，一束加捻纖維公稱支數(shù)為0.2~1，可以是Z捻向或是S捻向，其捻度范圍50-200捻/米。
[0011 ] 所述的PBAT樹脂，其重均分子量為2飛萬(wàn)g/mol，優(yōu)選2~4萬(wàn)g/mol。
[0012]所述的改性PBAT樹脂由包含以下重量份的組分制成:
[0013]PBAT 樹脂82~100 份，
[0014]增容劑(TlO份，
[0015]耐候劑0-3份，
[0016]脫模劑0~5份；
[0017]其制備方法包含如下步驟:
[0018](a)將PBAT樹脂82~100重量份，增容劑O~10重量份，耐候劑0-3重量份，脫模劑0-5重量份，在混合器中混合均勻，混合時(shí)間為3~7分鐘；
[0019](b)將步驟(a)中混合均勻的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)擠出切粒，螺桿轉(zhuǎn)速為l(T250r/min，擠出溫度為115~125°C，得到改性PBAT樹脂。
[0020]所述的增容劑選自聚己內(nèi)酯(PCL)、聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚乙二醇(PEG或馬來酸酐(MAH)中的一種或一種以上，加入增容劑的目的是為了降低PBAT在熔融擠出過程中的黏度。
[0021]所述的耐候劑選自雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、2，4_ 二羥基-苯甲酮，2- (2’-羥基-5’-)苯并三唑或2- (2’-羥基-3’-叔丁基-5’甲基苯基)-5-氯代苯并三唑中的一種或一種以上。
[0022]所述的脫模劑選自硅油、聚乙二醇或低分子量聚乙烯的一種或一種以上。
[0023]一種上述復(fù)合材料預(yù)浸帶的制備方法，該制備方法包括以下步驟:
[0024](I)將連續(xù)的天然纖維引出后退捻，使天然纖維疏松膨脹；
[0025](2)將退捻后的天然纖維從排布整經(jīng)裝置中引出，使其均勻分布；
[0026](3)然后，天然纖維進(jìn)入壓緊輥擠壓；
[0027](4)將擠壓后的天然纖維與擠出機(jī)擠出的PBAT樹脂或改性PBAT樹脂接觸并浸潰；
[0028](5)將浸潰PBAT樹脂或改性PBAT樹脂后的天然纖維冷卻；
[0029](6 )經(jīng)過牽弓1、冷卻，收卷，即制得復(fù)合材料預(yù)浸帶。
[0030]所述的步驟(1)中，使用的天然纖維的卷數(shù)范圍為廣200卷，其中優(yōu)選50-150卷，更優(yōu)選80~l20卷。
[0031]所述步驟(3)中經(jīng)壓輥擠壓制得的天然纖維預(yù)浸帶的幅寬為47~80cm，厚度為0.1 ~1mm0
[0032]所述的步驟(4)中，PBAT樹脂或改性PBAT的擠出速度為1.6^3kg/min,擠出機(jī)溫度為115~130攝氏度。
[0033]所述步驟(6)中經(jīng)浸潰后的天然纖維預(yù)浸帶的收卷速度為7.5~15m/min。
[0034]本發(fā)明通過天然纖維的退捻，輥壓成片，使其充分展開，在浸膠裝置中，將展開的天然纖維，對(duì)其兩面進(jìn)行樹脂浸潰，以改善天然纖維的浸潰效果，此時(shí)的樹脂為熔融狀態(tài)的PBAT，經(jīng)過冷卻、收卷獲得層壓片?？梢猿尚陀蔁崴苄詷渲谱鞯膬?nèi)部構(gòu)件，比如車輛的內(nèi)部構(gòu)件，可交替更換的手機(jī)外殼，可以解決其他不可降解樹脂的回收問題。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0036]1、本發(fā)明的復(fù)合材料采用PBAT纖維作為基體材料，使得復(fù)合材料具有非常優(yōu)良的抗沖擊性能，不容易發(fā)生斷裂。
[0037]2、本發(fā)明的復(fù)合材料的增強(qiáng)相和基體相都是可降解材料，對(duì)環(huán)境危害性小，不會(huì)造成白色污染，滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。
[0038]3、在本發(fā)明的復(fù)合材料的制備方法中，增強(qiáng)相分散均勻并且厚度可控，在制作產(chǎn)品時(shí)可以對(duì)力學(xué)性能進(jìn)行設(shè)計(jì)。[0039]4、在本發(fā)明的復(fù)合材料的制備方法中，復(fù)合材料的縱向長(zhǎng)度可調(diào)，并且寬幅也可以進(jìn)行調(diào)整，能滿足后期生產(chǎn)中的長(zhǎng)度要求。
[0040]5、在本發(fā)明的復(fù)合材料的制備方法中，PBAT的熔點(diǎn)較低，在115~125°C之間，所以熱壓成型過程中，天然纖維受熱分解較小，其力學(xué)性能降低較少，有利于復(fù)合材料的強(qiáng)度提聞。
[0041]6、在本發(fā)明的復(fù)合材料的制備方法中，由于復(fù)合材料形成的狀態(tài)是條狀材料，可以對(duì)其進(jìn)行合理的剪裁，鋪層或者是縫邊，用來制備形狀較為復(fù)雜的制件。
[0042]7、本發(fā)明的天然纖維/熱塑性樹脂復(fù)合材料預(yù)浸帶中，增強(qiáng)相天然纖維以連續(xù)相存在，預(yù)浸帶中的增強(qiáng)相是單向的，制作產(chǎn)品時(shí)力學(xué)性能可以進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0043]8、天然纖維完全被樹脂浸潰，沒有裸露在外的，可以保持材料尤其是天然纖維干燥，天然纖維不會(huì)發(fā)霉變質(zhì)。
[0044]9、本發(fā)明的方法可以保證樹脂完全浸潰天然纖維，樹脂完全浸潰天然纖維，可以保證在制備產(chǎn)品的過程中，產(chǎn)品的缺陷少，力學(xué)強(qiáng)度高。
[0045]10、本發(fā)明制備預(yù)浸帶的孔隙率較低，低于1%，孔隙率低的時(shí)候，能保證產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性。
[0046]11、本發(fā)明的裝置適用于不同的天然纖維復(fù)合不同的樹脂體系。
[0047]12、本發(fā)明裝置是不僅適用于加捻的天然纖維，也適合其他未經(jīng)加捻的纖維進(jìn)行復(fù)合。
[0048]13、該裝置所需人員較少，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]圖1為本發(fā)明工藝流程及裝置示意圖。
[0050]附圖標(biāo)注:
[0051]1、紗架，2、天然纖維紗線，
[0052]3、退捻機(jī)，4、排布整經(jīng)裝置，
[0053]5、壓緊輥，6、張力控制裝置，[0054]7、浸膠冷卻裝置， 8、擠出機(jī)，
[0055]9、10、11、牽引裝置，12收卷裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0056]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0057]實(shí)施例1
[0058](1)制備改性 PBAT:
[0059]將PBAT樹脂82份，增容劑PCLlO份，耐候劑雙(2，2，6，6_四甲基_4_哌啶基)癸二酸酯3份，脫模劑硅油5份在混合器中混合7分鐘，充分混合以后加入到雙螺桿擠出機(jī)擠出切粒，螺桿轉(zhuǎn)速為80r/min，擠出溫度為115°C，得到改性PBAT樹脂。
[0060](2)如圖1所示，將黃麻纖維120卷從紗架I上引出，經(jīng)退捻機(jī)3退捻，呈疏松膨脹的形態(tài)；
[0061](3)將退捻后的黃麻纖維從排布整經(jīng)裝置4中引出，使其均勻分布；
[0062](4)黃麻纖維先后進(jìn)入壓緊輥5，張力控制裝置6，經(jīng)過這幾個(gè)步驟，黃麻纖維變成薄薄的一層，厚度為0.5mm ；
[0063](5)黃麻纖維與經(jīng)過擠出機(jī)7中的步驟(1)制得的改性PBAT樹脂充分接觸浸潰，此時(shí)的擠出機(jī)溫度為125°C，此處擠出機(jī)的擠出速度為2.4kg/min改性PBAT樹脂對(duì)黃麻纖維的兩面進(jìn)行浸潰；
[0064](6)經(jīng)過浸潰的黃麻纖維與樹脂體系在浸膠冷卻裝置7中冷卻；
[0065](7)冷卻后的黃麻纖維與樹脂體系的預(yù)浸帶經(jīng)過牽引裝置9，10，11的牽引、冷卻，用收卷裝置12進(jìn)行收卷，其收卷速度為7.5m/min即可制得可降解黃麻纖維/PBAT復(fù)合材料預(yù)浸帶，制備得到幅寬為63cm的預(yù)浸帶。
[0066]本實(shí)施例制備的復(fù)合材料預(yù)浸帶中，每平米天然纖維上浸潤(rùn)有0.51kg的改性PBAT樹脂。其性能測(cè)試見表1。
[0067]實(shí)施例2
[0068](1）制備改性 PBAT:
[0069]取PBAT樹脂88份，PHA8份，耐候劑2，4_ 二羥基_苯甲酮2份，脫模劑聚乙二醇2份在混合器中混合4分鐘，充分混合后加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出切粒，螺桿轉(zhuǎn)速為75r/min,擠出溫度為115°C，得到改性PBAT樹脂。
[0070](2)如圖1所示，將亞麻纖維80卷從紗架I上引出，經(jīng)退捻機(jī)3退搶，呈現(xiàn)疏松膨脹的形態(tài)；
[0071](3)將退捻后的亞麻纖維從排布整經(jīng)裝置4中引出，使其均勻分布；
[0072](4)亞麻纖維先后進(jìn)入壓緊輥5，張力控制裝置6，經(jīng)過這幾個(gè)步驟，亞麻纖維變成薄薄的一層，厚度為0.5mm ；
[0073](5)亞麻纖維與經(jīng)過擠出機(jī)7中步驟(1)中制得的改性PBAT樹脂充分接觸浸潰，此時(shí)的擠出機(jī)溫度為123°C，此處擠出機(jī)的擠出速度為1.6kg/min,PBAT樹脂對(duì)亞麻纖維的兩面進(jìn)行浸潰；
[0074](6)經(jīng)過浸潰的亞麻纖維與樹脂體系在浸膠冷卻裝置7中冷卻；
[0075](7)冷卻后的亞麻纖維與樹脂體系的預(yù)浸帶經(jīng)過牽引裝置9，10，11的牽引、冷卻，用收卷裝置12進(jìn)行收卷，其收卷速度為7.5m/min，即可制得可降解亞麻纖維/PBAT復(fù)合材料預(yù)浸帶，制備得到幅寬為47cm的預(yù)浸帶。
[0076]本實(shí)施例制備的復(fù)合材料預(yù)浸帶中，每平米天然纖維上浸潤(rùn)有0.45kg的改性PBAT樹脂。其性能測(cè)試結(jié)果見表1。
[0077]實(shí)施例3
[0078](1)制備改性 PBAT:
[0079]取PBAT樹脂90份，增容劑PEG5份，耐候劑2_ (2，-羥基_5，_)苯并三唑1份，脫模劑低分子量聚乙烯4份，在混合器中混合6分鐘，混合后加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出切粒，螺桿轉(zhuǎn)速為75r/min，擠出機(jī)頭溫度為118°C。
[0080](2)如圖1所示，將黃麻纖維150卷從紗架I上引出，經(jīng)退捻機(jī)3退捻，呈疏松膨脹的形態(tài)；
[0081](3)將退捻后的黃麻纖維從排布整經(jīng)裝置4中引出，使其均勻分布；
[0082](4)黃麻纖維先后進(jìn)入壓緊輥5，張力控制裝置6，經(jīng)過這幾個(gè)步驟，黃麻纖維變成薄薄的一層，厚度為0.4mm ；
[0083](5)黃麻纖維與經(jīng)過擠出機(jī)7中的PBAT樹脂充分接觸浸潰，此時(shí)的擠出機(jī)溫度為125°C，PBAT樹脂對(duì)黃麻纖維的兩面進(jìn)行浸潰，此處擠出機(jī)的擠出速度為3kg/min，其中PBAT樹脂為步驟(1)中制備的改性PBAT樹脂；
[0084](6)經(jīng)過浸潰的黃麻纖維與樹脂體系在浸膠冷卻裝置7中冷卻；
[0085](7)冷卻后的黃麻纖維與樹脂體系的預(yù)浸帶經(jīng)過牽引裝置9，10，11的牽引、冷卻，用收卷裝置12進(jìn)行收卷，其收卷速度為15m/min，即可制得可降解黃麻纖維/PBAT復(fù)合材料預(yù)浸帶，制備得到幅寬為80cm的預(yù)浸帶。
[0086]本實(shí)施例制備的復(fù)合材料預(yù)浸帶中，每平米天然纖維上浸潤(rùn)有0.40kg的改性PBAT樹脂。其性能測(cè)試結(jié)果見表1。
[0087]實(shí)施例4
[0088]一種可降解復(fù)合材料預(yù)浸帶的制備方法，該制備方法包括以下步驟:
[0089](I)制備改性 PBAT:
[0090]取PBAT樹脂95份，增容劑MAH4份，耐候劑2_ (2 ’ -羥基_3 ’ -叔丁基-5 ’甲基苯基)-5-氯代苯并三唑1份在原料混合器中混合4分鐘，混合后加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出切粒，螺桿轉(zhuǎn)速為75r/min，擠出機(jī)頭溫度為116°C。
[0091](2)將苧麻纖維100卷從紗架I上引出，經(jīng)退捻機(jī)3退捻，呈疏松膨脹的形態(tài)；
[0092](3)將退捻后的苧麻纖維從排布整經(jīng)裝置4中引出，使其均勻分布；
[0093](4)苧麻纖維先后進(jìn)入壓緊輥5，張力控制裝置6，經(jīng)過這幾個(gè)步驟，苧麻纖維變成薄薄的一層，厚度為0.4mm ；
[0094](5)苧麻纖維與經(jīng)過擠出機(jī)7中的PBAT樹脂充分接觸浸潰，此時(shí)擠出機(jī)溫度為120°C, PBAT樹脂對(duì)苧麻纖維的兩面進(jìn)行浸潰，此處擠出機(jī)的擠出速度為2kg/min，其中PBAT樹脂為步驟(1)中制備的改性PBAT樹脂；
[0095](6)經(jīng)過浸潰的苧麻纖維與樹脂體系在浸膠冷卻裝置7中冷卻；
[0096](7)冷卻后的苧麻纖維與樹脂體系的預(yù)浸帶經(jīng)過牽引裝置9，10，11的牽引、冷卻，用收卷裝置12進(jìn)行收卷，其收卷速度為7.5m/min，即可制得可降解苧麻纖維/PBAT復(fù)合材料預(yù)浸帶，制備得到幅寬為55cm的預(yù)浸帶。
[0097]本實(shí)施例制備的復(fù)合材料預(yù)浸帶中，每平米天然纖維上浸潤(rùn)有0.48kg的改性PBAT樹脂。其性能測(cè)試結(jié)果見表1。
[0098]實(shí)施例5
[0099]一種可降解復(fù)合材料預(yù)浸帶的制備方法，該制備方法包括以下步驟:
[0100](1)制備改性 PBAT:
[0101]取PBAT樹脂98份，2份增容劑MAH在原料混合器中混合6分鐘，混合后加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出切粒，螺桿轉(zhuǎn)速為75r/min，擠出機(jī)頭溫度為120°C。
[0102](2)如圖1所示，將苧麻纖維100卷從紗架I上引出，經(jīng)退捻機(jī)3退捻，呈現(xiàn)疏松膨脹的形態(tài)；
[0103](3)將退捻后的苧麻纖維從排布整經(jīng)裝置4中引出，使其均勻分布；
[0104](4)苧麻纖維先后進(jìn)入壓緊輥5，張力控制裝置6，經(jīng)過這幾個(gè)步驟，苧麻纖維變成薄薄的一層，厚度為0.3mm ；
[0105](5)苧麻纖維與經(jīng)過擠出機(jī)7中的PBAT樹脂充分接觸浸潰，此時(shí)的擠出機(jī)溫度為125°C，PBAT樹脂對(duì)苧麻纖維的兩面進(jìn)行浸潰，此處擠出機(jī)的擠出速度為3kg/min，其中PBAT樹脂為步驟(1)中制備的改性PBAT樹脂；
[0106](6)經(jīng)過浸潰的苧麻纖維與樹脂體系在浸膠冷卻裝置7中冷卻；
[0107](7)冷卻后的苧麻纖維與樹脂體系的預(yù)浸帶經(jīng)過牽引裝置9，10，11的牽引、冷卻，用收卷裝置12進(jìn)行收卷，其收卷速度為7.5m/min，即可制得可降解苧麻纖維/PBAT復(fù)合材料預(yù)浸帶，制備得到幅寬為57cm的預(yù)浸帶。
[0108]本實(shí)施例制備的復(fù)合材料預(yù)浸帶中，每平米天然纖維上浸潤(rùn)有0.70kg的改性PBAT樹脂。其性能測(cè)試結(jié)果見表1。
[0109]實(shí)施例6
[0110](I)如圖1所示，將亞麻纖維100卷從紗架I上引出，經(jīng)退捻機(jī)3退捻，呈現(xiàn)疏松膨脹的形態(tài)；
[0111](2)將退捻后的亞麻纖維從排布整經(jīng)裝置4中引出，使其均勻分布；
[0112](3)亞麻纖維先后進(jìn)入壓緊輥5，張力控制裝置6，經(jīng)過這幾個(gè)步驟，亞麻纖維變成薄薄的一層，厚度為0.2mm ；
[0113](4)亞麻纖維與經(jīng)過擠出機(jī)7中的PBAT樹脂充分接觸浸潰，此時(shí)的擠出機(jī)溫度為125°C，PBAT樹脂對(duì)苧麻纖維的兩面進(jìn)行浸潰，此處擠出機(jī)的擠出速度為2kg/min，其中PBAT樹脂純樹脂，未經(jīng)改性；
[0114](5)經(jīng)過浸潰的亞麻纖維與樹脂體系在浸膠冷卻裝置7中冷卻；
[0115](6)冷卻后的亞麻纖維與樹脂體系的預(yù)浸帶經(jīng)過牽引裝置9，10，11的牽引、冷卻，用收卷裝置12進(jìn)行收卷，其收卷速度為7.5m/min，即可制得可降解亞麻纖維/PBAT復(fù)合材料預(yù)浸帶，制備得到幅寬為52cm的預(yù)浸帶。
[0116]本實(shí)施例制備的復(fù)合材料預(yù)浸帶中，每平米天然纖維上浸潤(rùn)有0.48kg的改性PBAT樹脂。其性能測(cè)試結(jié)果見表1。
[0117]實(shí)施例7
[0118]一種可降解復(fù)合材料預(yù)浸帶的制備方法，該制備方法包括以下步驟:[0119](1)制備改性 PBAT:
[0120]取PBAT樹脂98份，2份增容劑MAH在原料混合器中混合6分鐘，混合后加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出切粒，螺桿轉(zhuǎn)速為75r/min，擠出機(jī)頭溫度為120°C。
[0121](2)如圖1所示，將苧麻纖維100卷從紗架1上引出，經(jīng)退捻機(jī)3退捻，呈現(xiàn)疏松膨脹的形態(tài)；
[0122](3)將退捻后的苧麻纖維從排布整經(jīng)裝置4中引出，使其均勻分布；
[0123](4)苧麻纖維先后進(jìn)入壓緊輥5，張力控制裝置6，經(jīng)過這幾個(gè)步驟，苧麻纖維變成薄薄的一層，厚度為0.3mm ；
[0124](5)苧麻纖維與經(jīng)過擠出機(jī)7中的PBAT樹脂充分接觸浸潰，此時(shí)的擠出機(jī)溫度為125°C，PBAT樹脂對(duì)苧麻纖維的兩面進(jìn)行浸潰，此處擠出機(jī)的擠出速度為3kg/min，其中PBAT樹脂為步驟(1)中制備的改性PBAT樹脂；
[0125](6)經(jīng)過浸潰的苧麻纖維與樹脂體系在浸膠冷卻裝置7中冷卻；
[0126](7)冷卻后的苧麻纖維與樹脂體系的預(yù)浸帶經(jīng)過牽引裝置9，10，11的牽引、冷卻，用收卷裝置12進(jìn)行收卷，其收卷速度為5.2m/min，即可制得可降解苧麻纖維/PBAT復(fù)合材料預(yù)浸帶，制備得到幅寬為57cm的預(yù)浸帶。
[0127]本實(shí)施例制備的復(fù)合材料預(yù)浸帶中，每平米天然纖維上浸潤(rùn)有1.01kg的改性PBAT樹脂。其性能測(cè)試結(jié)果見表1。
[0128]實(shí)施例8
[0129](1)制備改性 PBAT:
[0130]取PBAT樹脂90份，增容劑PEG5份，耐候劑2_ (2，-羥基_5，_)苯并三唑1份，脫模劑低分子量聚乙烯4份，在混合器中混合6分鐘，混合后加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出切粒，螺桿轉(zhuǎn)速為75r/min，擠出機(jī)頭溫度為118°C。
[0131](2)將黃麻纖維150卷從紗架I上引出，經(jīng)退捻機(jī)3退捻，呈疏松膨脹的形態(tài)；
[0132](3)將退捻后的黃麻纖維從排布整經(jīng)裝置4中引出，使其均勻分布；
[0133](4)黃麻纖維先后進(jìn)入壓緊輥5，張力控制裝置6，經(jīng)過這幾個(gè)步驟，黃麻纖維變成薄薄的一層，厚度為0.4mm ；
[0134](5)黃麻纖維與經(jīng)過擠出機(jī)7中的PBAT樹脂充分接觸浸潰，此時(shí)的擠出機(jī)溫度為125°C, PBAT樹脂對(duì)黃麻纖維的兩面進(jìn)行浸潰，此處擠出機(jī)的擠出速度為1.5kg/min，其中PBAT樹脂為步驟(1)中制備的改性PBAT樹脂；
[0135](6)經(jīng)過浸潰的黃麻纖維與樹脂體系在浸膠冷卻裝置7中冷卻；
[0136](7)冷卻后的黃麻纖維與樹脂體系的預(yù)浸帶經(jīng)過牽引裝置9，10，11的牽引、冷卻，用收卷裝置12進(jìn)行收卷，其收卷速度為15m/min，即可制得可降解黃麻纖維/PBAT復(fù)合材料預(yù)浸帶，制備得到幅寬為80cm的預(yù)浸帶。
[0137]本實(shí)施例制備的復(fù)合材料預(yù)浸帶中，每平米天然纖維上浸潤(rùn)有0.20kg的改性PBAT樹脂。其性能測(cè)試結(jié)果見表1。
[0138]表1
[0139]
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于:由包含以下組分的原料制成:天然纖維，PBAT樹脂或改性PBAT樹脂；其中每平米天然纖維上浸潤(rùn)有0.2(Tl.0lkg PBAT樹脂或改性PBAT樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于:天然纖維預(yù)浸帶的幅寬為。47~80cm,厚度為0.1~Imm ； 或所述的天然纖維選自大麻纖維、棉纖維、竹纖維、苧麻纖維、亞麻纖維、黃麻纖維或絲纖維的一種或一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于:所述的天然纖維經(jīng)過加捻之后，呈現(xiàn)連續(xù)狀態(tài)，一束加捻纖維公稱支數(shù)為0.2~1，呈Z捻向或是S捻向，其捻度范圍50~200捻/米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于:所述的PBAT樹脂，其重均分子量為2~5萬(wàn)g/mol，優(yōu)選2~4萬(wàn)g/mol。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于:所述的改性PBAT樹脂由包含以下重量份的組分制成: PBAT樹脂82~100份， 增容劑0~lO份， 耐候劑0-3份， 脫模劑0-5份； 其制備方法包含如下步驟: (a)將PBAT樹脂82~100重量份，增容劑O~10重量份，耐候劑0-3重量份，脫模劑0-5重量份，在混合器中混合均勻，混合時(shí)間為3~7分鐘； (b)將步驟(a)中混合均勻的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)擠出切粒，螺桿轉(zhuǎn)速為l0~250r/min，擠出溫度為115~1251:，得到改性PBAT樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于:所述的增容劑選自聚己內(nèi)酯、聚羥基脂肪酸酯、聚乙二醇或馬來酸酐中的一種或一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于:所述的耐候劑選自雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、2，4-二羥基-苯甲酮，2- (2’ -羥基-5’ -)苯并三唑或2- (2’-羥基-3’ -叔丁基-5’甲基苯基)-5-氯代苯并三唑中的一種或一種以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于:所述的脫模劑選自硅油、聚乙二醇或低分子量聚乙烯的一種或一種以上。
9.一種上述權(quán)利要求1-8中任一所述的復(fù)合材料預(yù)浸帶的制備方法，其特征在于:該制備方法包括以下步驟: (I)將連續(xù)的天然纖維引出后退捻，使天然纖維疏松膨脹； (2 )將退捻后的天然纖維從排布整經(jīng)裝置中引出，使其均勻分布； (3)然后，天然纖維進(jìn)入壓緊輥擠壓； (4)將擠壓后的天然纖維與擠出機(jī)擠出的PBAT樹脂或改性PBAT樹脂接觸并浸潰； (5)將浸潰PBAT樹脂或改性PBAT樹脂后的天然纖維冷卻； (6 )經(jīng)過牽弓1、冷卻，收卷，即制得復(fù)合材料預(yù)浸帶。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于:所述的步驟(1)中，使用的天然纖維的卷數(shù)范圍為1~200卷，其中優(yōu)選50-150卷，更優(yōu)選80-120卷； 所述步驟(3)中經(jīng)壓輥擠壓制得的天然纖維預(yù)浸帶的幅寬為47~80cm，厚度為.0.1~1mm ； 所述的步驟(4)中，PBAT樹脂或改性PBAT的擠出速度為1.6~3kg/min，擠出機(jī)溫度為115~130攝氏度； 所述步驟(6)中經(jīng)浸潰后的天然纖維預(yù)浸帶的收卷速度為7.5~15m/min。
【文檔編號(hào)】C08L67/02GK103910978SQ201310005322
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月8日
【發(fā)明者】劉密密 申請(qǐng)人:上海杰事杰新材料(集團(tuán))股份有限公司