[发明专利]一种红色木质素/聚烯烃复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚烯烃复合材料，特别是涉及一种红色木质素/聚烯烃复合材料及其制备方法。

技术背景

在通用的合成树脂中，聚烯烃树脂的产量稳居前茅，其中以聚乙烯、聚丙烯为主，其应用深入到国民经济的各个角落。其中聚乙烯树脂含量占全球通用树脂总量的38％左右，我国对聚乙烯塑料的需要量也非常巨大，国内聚烯烃树脂每年的产量和使用量都呈增长趋势，2011年我国聚乙烯树脂的需求量达到1846.6万吨。可见聚烯烃树脂的应用越来越受到大家的关注。

随着人类社会的发展，人们对资源、能源的需求不断增加，与此同时全球范围石油等石化资源危机及环境污染的问题日渐成为影响人类可持续发展的重要因素。因此，在石化资源渐趋枯竭、环境压力日益加重的情况下，寻找可再生的生物质资源、促进资源的多元化已成为世界发展趋势。生物质资源的原料来源丰富、再生速度快、可以用来制备能源和化工原材料，已成为各国竞相发展的重要产业，美国、日本、德国、瑞典等国家纷纷制定发展生物质资源、能源的国家战略。如美国于1998年确定了方向性目标：2020年化学基础产品中至少有10％来自植物的可再生资源原料，到2050年提高到50％。

木质素是自然界唯一可以提供芳香基化合物的非石化类的可再生资源，它和纤维素、半纤维素是构成植物骨架的主要成分，其在陆地植物中的含量仅次于纤维素，是第二大天然有机物，估计全世界由植物生长每年可产生1500亿吨木质素，另我国制浆造纸工业每年能产生大约5000万吨木质素副产品。大量的使用木质素作为化工产品的原材料，可以减少对煤、石油、天然气等不可再生资源的利用，缓解不可再生资源的危机。据报道，木质素可以用来生产混凝土外加剂、水煤浆添加剂、分散剂、吸附剂等等，是很多化工产品的可再生原材料。

目前，我国对木质素的应用仍十分有限，大部分木质素副产品都通过燃烧处理了，不仅造成了资源的巨大浪费，而且还产生了环境污染的问题。基于此，通过把聚烯烃树脂和碱木质素利用共混技术制备红色木质素/聚烯烃复合材料，不但可以减少生物质资源的浪费和环境污染的问题，还可以制备的强度高、韧性好、环境友好、新型绿色的复合材料，同时缓解了聚烯烃树脂对石化资源的依赖。

由于木质素的分子结构中含有酚羟基、羰基等发色基团，在和聚烯烃高温混合的过程中容易被氧化而显黑色，制备得到的木质素/聚烯烃复合材料颜色为黑色；由于木质素/聚烯烃复合材料的黑色所限，不利于其多领域的应用。如中国发明专利申请201310150272.5制备出了聚烯烃/酶解木质素复合材料，但是其未对复合材料的颜色美观进行改良，局限了复合材料在人们日常生活领域上的应用。中国发明专利申请102051002A制备出了酶解木质素‐木质纤维‐聚烯烃混杂复合材料，其亦未对复合材料的颜色进行着重说明。因此，本发明提出制备红色木质素/聚烯烃复合材料的制备方法。

由于木质素的分子结构中含有羟基、甲氧基等基团，极性强，而聚烯烃属于非极性物质，两者的极性差别较大，相容性差。木质素与聚烯烃在共混时容易在聚烯烃相中发生团聚，从而使制备的复合材料力学性能变差，无法实现进一步的工业应用。因此，在复合材料中加入增塑剂、润滑剂来提高红色木质素/聚烯烃复合材料的力学性能以达到工业应用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环境友好、材料颜色美观、质地均一，具有良好的拉伸强度和拉伸韧性等综合力学性能，同时兼有无臭味、抗氧化、可降解等优点的新型红色木质素/聚烯烃复合材料。

本发明的另一目的还在于提供所述红色木质素/聚烯烃复合材料的制备方法。