[发明专利]一种基于非线形聚酯的植物复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料，属于环境友好材料及植物复合材料领域，特别涉及一种基于非线形聚酯的植物复合材料及其制备方法。

背景技术

植物复合材料是一种具有广阔发展前景的环境友好型材料，符合人类社会可持续发展的要求，对人体及环境具有相对较高的安全性。开发植物复合材料是解决资源短缺和环境污染的一条重要途径。资源短缺和环境污染是当前经济社会发展过程中的两大绊脚石。资源短缺提高了发展的成本，环境污染损害了空气资源、水资源、土壤资源，并进而损害了人们的健康，损害了发展的成果。植物资源是一种重要的可再生资源，在过去的经济不发达的历史发展过程中，植物资源得到了充分利用，被用来喂牲畜、制造编织工艺品、制造床垫等生活用品、制造肥料、制造增强的土坯建房子或直接用来盖草房等。在科学技术取得极大发展的当今时代，植物资源应该被更充分、更高效、更科学的开发利用，这样就可以防止植物在田间直接烧掉造成的空气污染及对交通和人体健康的损害，就可以在一定程度上减少人类社会发展对石油、天然气等不可再生资源的过度依赖，缓解资源危机并减少温室气体的排放造成的次生危机，就可以减少森林的滥砍滥伐，保护动植物资源，减少水土流失。

由于植物复合材料具有原料便宜、使用安全性高的特点，适应了人们对人与自然和谐相处理想的追求，因而受到了广泛的研究和开发。植物在复合材料制造中的应用分为两种类型，一种是将植物的特定部分作为填料或增强材料添加到其它材料中，以达到降低材料的价格，提高材料的强度，降低材料的密度，提高材料的环保性的目标。申请号201510128103.0的中国发明专利申请公开了一种植物纤维增强聚氯乙烯复合塑料，由以下原材料按重量份配比而成：低密度聚氯乙烯95~100份、聚丙烯10~15份、植物纤维粉15~20份、三盐基硫酸铅1.5~2.5份、二盐基亚硫酸铅0.5~1.5份、硬脂酸1~2.5份、硬脂酸钡0.8~1.5份、纳米碳酸钙0.5~1.2份、邻苯二甲酸二辛酯0.6~0.9份、偶联剂1~1.5份，其制备方法包括选取植物粉进行干燥备用→高速混合→开炼→压制成型。通过上述方式制备的一种植物纤维增强聚氯乙烯复合塑料具有环保、尺寸稳定、拉伸强度及冲击强度较高，成本低廉等优点。植物在复合材料制造中的应用的第二种类型是将植物作为复合材料的主体，添加粘接材料及其它填料，制造具有高度环境友好性的复合材料。第二种应用由于更充分的利用了植物资源，对解决当前植物资源直接焚烧现象更有意义，同时所得产品更接近天然产品，在人们日益青睐生态产品的当今时代，容易获得更多的认同和亲近感，因而具有广阔的发展空间。

制造植物为主体的复合材料关键之一是开发粘接材料。在植物复合材料制造时往往使用不可降解高分子材料作为粘接材料，这些材料往往来源于石油、天然气资源，一方面不利于解决资源及能源短缺问题，另外废弃后丢在环境中加剧了白色污染。在植物复合材料制造时还往往使用脲醛树脂等热固性高分子材料，这类高分子材料在加工过程中为热塑性树脂原料或其溶液，加工过程中释放有毒有害物质，而且在加工成产品后会缓慢释放有毒有害物质，不利于使用者的身体健康。解决植物复合材料的上述不足，是当前植物复合材料开发领域的一个重要方向。

发明内容

植物复合材料具有资源节约、绿色环保的特点，有利于实现人类社会可持续发展，因而具有广阔的发展空间。本发明的目的在于提供一种具有较高环境相容性、综合性能优异、健康安全的植物复合材料，这种新型植物复合材料基于一种非线形聚酯粘接剂，兼具聚烯烃和聚酯的特点，既具有较高的环保性，又具有一定的稳定性，以增加植物复合材料的类型，丰富植物复合材料的制备方法，拓宽植物复合材料的应用领域，增强植物复合材料的综合竞争优势，提高植物复合材料的市场占有率。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于非线形聚酯的植物复合材料，其特征在于：所述植物复合材料的主要成分包括非线形聚酯、植物、环氧树脂，非线形聚酯与植物的质量之比为0.2:1-1:1，所述非线形聚酯为梳型高分子，主链为聚乙烯结构，侧链为乳酸与6-羟基己酸缩聚成的聚酯，6-羟基己酸对应的结构单元与乳酸对应的结构单元的物质的量之比为0.1:1-0.5:1，所述非线形聚酯还含有乙酰氧基，含有乙酰氧基侧基的主链结构单元在主链总结构单元中的物质的量含量为0-40%。

进一步的，所述植物的具体形态为丝片和粉末的混合物。

本发明还提供了一种基于非线形聚酯的植物复合材料的制备方法，包括下列步骤：