一种用来增强生物可降解聚乳酸树脂玻璃纤维的浸润剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用来增强生物可降解聚乳酸树脂玻璃纤维的浸润剂，其特征在于由聚乳酸改性树脂水性乳液、聚氨酯树脂水性乳液、硅烷偶联剂、表面活性剂、抗静电剂、pH调节剂、去离子水组成，聚乳酸改性树脂水性乳液占浸润剂总重量的0.1-5%，聚氨酯树脂水性乳液占浸润剂总重量的0.1-5%，硅烷偶联剂占浸润剂总重量的0.1-5%，表面活性剂占浸润剂总重量的0.1-1%，抗静电剂占浸润剂总重量的0.1-1%，pH调节剂占浸润剂总重量的0.1-5%，其余为去离子水，浸润剂有效成分占浸润剂总重量的5-15%，去离子水的重量占浸润剂总重量的95-85%。所述聚乳酸改性树脂水性乳液采用聚乳酸与聚乙二醇的共聚物的改性的水性树脂乳液，占浸润剂浸润剂总重量的3-4%。本发明所述的浸润剂，制备简洁方便，效果好，特别适用于增强生物可降解聚乳酸树脂玻璃纤维的机械性能。
【专利说明】一种用来增强生物可降解聚乳酸树脂玻璃纤维的浸润剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用来增强生物可降解聚乳酸树脂玻璃纤维的浸润剂。
【背景技术】
[0002]由于人口的日益膨胀，以及地球上资源和能源的短缺，环境污染日益成为全人类需要急需关注的问题，各国在享受现代科技带来的便利的同时，也应该认识到人类即将面临的极其紧迫的环境危机。因此绿色化学成为了当今国际化学和化工科学创新的主要动力来源，绿色化学是实现污染预防最基本的科学手段，具有极其重要的社会和经济意义。生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。作为一类可望替代传统塑料的新型可降解生物高分子材料日益引起人们的重视。但是，大部分的生物可降解塑料与传统的工程塑料相比耐热性差，机械性能不强而限制了其在工业以及医学领域的应用。聚乳酸作为生物可降解材料之一，因其最突出的优点是具有生物降解性和生物相适性，所以聚乳酸在医药，以及医用材料方面有着广阔的应用前景。未经过增强的聚乳酸的力学性能和热性能有一定局限。
【发明内容】
[0003]本发明为解决上述的技术问题，设计了一种用来增强生物可降解聚乳酸树脂玻璃纤维的浸润剂。
[0004]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种用来增强生物可降解聚乳酸树脂玻璃纤维的浸润剂，其特征在于由聚乳酸改性树脂水性乳液、聚氨酯树脂水性乳液、硅烷偶联剂、表面活性剂、`抗静电剂、PH调节剂、去离子水组成，聚乳酸改性树脂水性乳液占浸润剂总重量的0.1_5%，聚氨酯树脂水性乳液占浸润剂总重量的0.1_5%，硅烷偶联剂占浸润剂总重量的0.1_5%，表面活性剂占浸润剂总重量的0.1_1%，抗静电剂占浸润剂总重量的
0.1_1%，PH调节剂占浸润剂总重量的0.1_5%，其余为去离子水，浸润剂有效成分占浸润剂总重量的5-15%,去尚子水的重量占浸润剂总重量的95_85%。
[0005]本发明的聚乳酸改性树脂水性乳液采用聚乙二醇改性聚乳酸的一种水性树脂乳液。
[0006]本发明的聚氨酯树脂水性乳液采用的是水性聚氨酯乳液，它通常是阳离子或者非离子型的水性聚氨酯乳液，优选为非离子型的水性聚氨酯乳液。
[0007]本发明的抗静电剂可以选用氯化铵或者硝酸钾、硝酸钠中的一种。
[0008]本发明的PH值调节剂可以选用盐酸、硫酸、醋酸、甲酸中的一种，优选为醋酸。
[0009]本发明所述聚乳酸改性树脂水性乳液采用聚乳酸与聚乙二醇的共聚物改性的水性树脂乳液，占浸润剂总重量的3-4%。
[0010]所述聚乳酸改性树脂水性乳液指由聚乙二醇上的羟基引发聚乳酸单体开环聚合而成的改性聚乳酸树脂乳液；所述聚乙二醇可以是分子量在200-1000之间的水溶性的树脂。
[0011]本发明简洁方便有效，特别适用于增强生物可降解聚乳酸树脂玻璃纤维的机械性倉泛。
【具体实施方式】
[0012]以下通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明的内容并不受以下实施例的任何制约。
[0013]一种用来增强生物可降解聚乳酸树脂玻璃纤维的浸润剂，其各成分占浸润剂总重量的百分比为:
(A)聚乳酸改性树脂水性乳液0.1-5，
(B)聚氨酯树脂水性乳液0.1-5，
(C)硅烷偶联剂0.1-5，
(D)表面活性剂0.1-1，
(E)抗静电剂0.1-1，
(F)PH值调节剂0.1-5，
(G)其余为去尚子水。
[0014]以下是对本发明实施例进行的详细说明:
本发明的(A)成分采用的是聚乳酸改性树脂水性乳液，特别是聚乙二醇改性聚乳酸的水性树脂乳液(即聚乙二醇改性聚乳酸水性乳液)。
[0015]本发明的(B)成分聚氨酯树脂水性乳液采用的是水性聚氨酯乳液，它通常是阳离子或者非离子型。
[0016]本发明的(C)成分硅烷偶联剂可以采用A1100、A1120中的一种，优选为A1100。
[0017]本发明的(D)成分表面活性剂可以采用阳离子型表面活性剂或者非离子型表面活性剂中的一种或两种的组合。
[0018]本发明阳离子型表面活性剂可以采用多乙烯多胺与脂肪酸反应生成的胺类。非离子型表面活性剂通常石蜡、化学改性矿物油类或者是芳香族的聚酯等中的一种。
[0019]本发明的(E)成分抗静电剂可以选用氯化铵或者硝酸钾、硝酸钠中的一种。
[0020]本发明的(F)成分PH值调节剂可以选用盐酸、硫酸、醋酸、甲酸中的一种，优选为醋酸。
[0021]本发明的(G)成分为去离子水。
[0022]本发明浸润剂有效成分(指浸润剂中除了去离子水以外的其余部分)占浸润剂总重量的5-15%，去离子水的重量占浸润剂总重量的95-85%，成膜剂采用的是聚乳酸改性树脂水性乳液与聚氨酯树脂水性乳液配对按比例组合的混合物，因为聚氨酯树脂水性乳液在合成的时候，分子链段也是由聚乙二醇上的羟基引发的聚合反应，所以选择水溶性的聚乙二醇作为聚乳酸聚合的引发体聚合制得的改性的聚乳酸树脂之间具有很好的相适相溶性。
[0023]本发明所述聚乳酸改性树脂水性乳液采用聚乳酸与聚乙二醇的共聚物的改性的水性树脂乳液，占浸润剂浸润剂总重量的3-4%。使得本发明实施例的聚乙二醇改性聚乳酸水性乳液既能与聚氨酯树脂水性乳液配对取得很好的相适相溶性，同时保证最终成品的含油率控制在1%以内。
[0024]特别是，所述聚乳酸改性树脂水性乳液由聚乙二醇(PEG)上的羟基引发聚乳酸单体开环聚合而成的改性聚乳酸树脂乳液。所述聚乙二醇可以是分子量200 (PEG200),400(PEG400)、600 (PEG 600),800 (PEG800)、1000 (PEG1000)、或者 1500 (PEG 1500)的水溶性的树脂，优选为PEG400、或者PEG600。PEG400以及PEG600分子量合适，并且在室温下是液态，很容易在水中溶解。
[0025]实施例1:
聚乳酸改性树脂水性乳液占浸润剂总重量的3% ；A1100硅烷偶联剂占浸润剂总重量的
0.5% ;聚氨酯树脂水性乳液占浸润剂总重量的1% ;阳离子型表面活性剂(四乙烯五胺与硬脂酸反应的化合物)占浸润剂总重量的0.1% ;PH值调节剂占浸润剂总重量的2%，去离子水占浸润剂总重量的92.4%。(参见表1)用此种浸润剂制得的玻璃纤维被切成3mm长与聚乳酸料粒在挤出机中按照30比70的质量配比进行混合，在注塑机中制备出样品，并且根据IS0527标准对拉伸强度，IS0178标准对弯曲强度，以及IS0179标准对冲击强度进行测试。所得结果见表1。
[0026]实施例2:
聚乳酸改性树脂水性乳液占浸润剂总重量的4% ；A1100硅烷偶联剂占浸润剂总重量的
0.5% ;阳离子型表面活性剂(四乙烯五胺与硬脂酸反应的化合物)占浸润剂总重量的0.1% ；PH值调节剂占浸润剂总重量的2%，去离子水占浸润剂总重量的93.4%。(参见表1)用此种浸润剂制得的玻璃纤维被 切成3mm长与聚乳酸料粒在挤出机中按照30比70的质量配比进行混合，在注塑机中制备出样品，并且根据IS0527标准对拉伸强度，IS0178标准对弯曲强度，以及IS0179标准对冲击强度进行测试。所得结果见表1。
[0027]比较例1:
聚乳酸改性树脂水性乳液被换成相同质量百分比的水性聚氨酯乳液，其它的均按照实施例2的配比方法制备出样品进行测试，所得结果见表1。
[0028]比较例2:
聚乳酸改性树脂水性乳液被换成相同量百分比的水性丙烯酸类乳液，其它的均按照实施例2的配比方法制备出样品进行测试，所得结果见表1。
[0029]从表1中可以看出，实施例1含有聚乳酸改性树脂水性乳液成膜剂的浸润剂体系制得的玻璃纤维比比较例I和比较例2中不含有聚乳酸改性树脂水性乳液体系制得的玻璃纤维增强聚乳酸的机械强度高。并且在实施例1中混入一定量的聚氨酯树脂水性乳液也对玻璃纤维的机械性能有增强作用。
[0030]表1实施例与比较例
【权利要求】
1.一种用来增强生物可降解聚乳酸树脂玻璃纤维的浸润剂，其特征在于:由聚乳酸改性树脂水性乳液、聚氨酯树脂水性乳液、硅烷偶联齐?、表面活性齐?、抗静电齐?、PH调节剂、去离子水组成，聚乳酸改性树脂水性乳液占浸润剂总重量的0.1_5%，聚氨酯树脂水性乳液占浸润剂总重量的0.1_5%，硅烷偶联剂占浸润剂总重量的0.1_5%，表面活性剂占浸润剂总重量的0.1_1%，抗静电剂占浸润剂总重量的0.1-1%，PH调节剂占浸润剂总重量的0.1-5%，其余为去离子水，浸润剂有效成分占浸润剂总重量的5-15%，去离子水的重量占浸润剂总重量的 95-85%。
2.根据权利要求1所述的用来增强生物可降解聚乳酸树脂玻璃纤维的浸润剂，其特征在于:所述聚乳酸改性树脂水性乳液采用 聚乳酸与聚乙二醇的共聚物的改性的水性树脂乳液，占浸润剂浸润剂总重量的3-4%。
3.根据权利要求2所述的用来增强生物可降解聚乳酸树脂玻璃纤维的浸润剂，其特征在于:所述聚乳酸改性树脂水性乳液指由聚乙二醇上的羟基引发聚乳酸单体开环聚合而成的改性聚乳酸树脂乳液；所述聚乙二醇采用分子量在200-1000之间的水溶性的树脂。
【文档编号】C03C25/40GK103755157SQ201310728618
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】张志坚, 花蕾, 陆萍, 崔丽荣, 袁向静 申请人:巨石集团有限公司