[发明专利]一种纤维复合材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，尤其涉及一种纤维复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

复合材料是两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。复合材料的组分材料虽然保持其相对独立性，但复合材料的性能却不是组分材料的简单相加，而是有着重要的改进。在复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相，称为增强材料。分散相以独立的形态分布在整个连续相中，两相之间存在着相界面，分散相可为增强材料纤维，也可为颗粒或弥散的填料。复合材料的出现和发展，是现代科学不断进步的结果，也是材料设计方面的一个突破。

近年来，木材纤维作为填料或增强材料的研究利用逐渐引起人们的兴趣，它与聚乙烯等热塑性聚合物的复合更是当前高分子复合材料领域中的研究热点。木材纤维与许多无机纤维材料及合成纤维材料相比有许多优点，如价廉、易得、密度低、较高的拉伸强度和模量、加工能耗小、可再生性和环境友好性等；另外，木材纤维具有多孔性，在一定工艺条件下，熔融的塑料基体可以渗入到植物纤维的细胞空腔中，达到增强处理的目的。

但是，木材纤维由纤维素、半纤维素、木质素、抽提物等组成，其含有大量的羟基和酚羟基等极性官能团，表现出较强的极性和亲水性。而聚乙烯等热塑性聚合物是典型的非极性树脂，具有疏水性。如何使亲水的极性木质表面与疏水的非极性树脂界面很好的融合在一起，成为木塑复合材料获得优良性能的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种纤维复合材料及其制备方法与应用，该纤维复合材料的性能较好。

本发明提供了一种一种纤维复合材料，由烷基烯酮二聚物与木材纤维复合形成。

优选的，所述烷基烯酮二聚物如(I)所示：

其中，所述R₁与R₂各自独立地为C4～C30的烷基。

优选的，所述R₁与R₂各自独立地为C10～C20的烷基。

本发明还提供了一种纤维复合材料的制备方法，包括：

将木材纤维与烷基烯酮二聚物混合反应，得到纤维复合材料。

优选的，所述木材纤维先用碱性溶液处理，再与烷基烯酮二聚物混合反应。

优选的，所述碱性溶液为碱金属氢氧化物的水溶液。

优选的，所述碱性溶液中碱性物质的质量为木材纤维质量的5％～15％。

优选的，所述烷基烯酮二聚物与木材纤维的质量比为1：(0.5～2)。

优选的，所述混合反应的温度为70℃～90℃；所述混合反应的时间为0.5～2h。

本发明还提供了一种纤维复合材料在木塑领域中的应用。

本发明提供了一种纤维复合材料及其制备方法与应用，该纤维复合材料由木材纤维与烷基烯酮二聚物混合反应得到。与现有技术相比，烷基烯酮二聚物具有疏水长链烷基与反应活性基团，反应活性基团与木材纤维中的羟基发生反应，从而使烷基烯酮二聚物键合到木材纤维上，可封闭纤维中部分羟基，从而使纤维复合材料具有较低的极性与较低的回潮性能，同时该制备工艺简单，可操作性强。

附图说明

图1为本发明实施例1中原木粉的扫描电镜照片；

图2为本发明实施例1得到的纤维复合材料扫描电镜照片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种纤维复合材料，由烷基烯酮二聚物与木材纤维复合形成。

所述烷基烯酮二聚物为本领域技术人员熟知的烷基烯酮二聚物即可，并无特殊的限制，本发明中优选如式(I)所示：

其中，所述R₁与R₂各自独立地为C4～C30的烷基，优选为C6～C28的烷基，更优选为C8～C25的烷基，再优选为C10～C25的烷基，再优选为C10～C20的烷基；所述烷基烯酮二聚物最优选为-R₁与-R₂为-C₁₄H₂₉或-C₁₆H₃₃组成的混合物。