[发明专利]一种秸秆增强再生塑料复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种秸秆增强再生塑料复合材料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：改性秸秆粉50~70%、再生塑料颗粒20~40%、相容剂2~5%、润滑剂1~5%、着色剂1~3%、抗氧剂1~3%、光稳定剂1~3%。

2.根据权利要求1所述的一种秸秆增强再生塑料复合材料，其特征在于：所述改性秸秆粉是由以下质量份数的组分组成：秸秆粉100~110份、石墨烯纳米片0.1~1份、阳离子表面活性剂1~4份、矿物填充物2~10份、偶联剂4~10份；所述的石墨烯纳米片是粉末状固体，纯度为90%~99%，比表面积为2~17m²/g，厚度为0.3~2nm，横向尺寸为1~5μm；所述阳离子表面活性剂为季铵盐型阳离子表面活性；所述矿物填充物为碳酸钙、硫酸钙、滑石粉、粉煤灰、硅酸钙中一种；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中一种。

3.根据权利要求1所述的一种秸秆增强再生塑料复合材料，其特征在于：

所述秸秆粉为小麦秸秆粉、水稻秸秆粉、玉米秸秆粉、油菜秸秆粉、棉花秸秆粉中一种；

所述再生塑料颗粒为再生聚乙烯颗粒、再生聚丙烯颗粒中至少一种；

所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯中至少一种；

所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中至少一种；

所述着色剂为炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、钛白粉、酞青蓝、酞青绿中至少一种；

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264、抗氧剂BHT、抗氧剂TNP中一种；

所述光稳定剂为光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂944、光稳定剂744、紫外线吸收剂UV-326、紫外线吸收剂UV-531中一种。

4.一种秸秆增强再生塑料复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）秸秆粉预处理：采用碱提法和干燥法联用技术对秸秆粉进行预处理；

（2）秸秆粉改性：将预处理后秸秆粉100~110份，置于预先升温至105~110℃的高速混料机中，加入石墨烯纳米片0.1~1份、阳离子表面活性剂1~4份、矿物填充物2~10份、偶联剂4~10份，充分混合；

（3）混料工艺：将改性秸秆粉50~70%、再生塑料颗粒20~40%、相容剂2~5%、润滑剂1~5%、着色剂1~3份、抗氧剂1~3%、光稳定剂1~3%，倒入混料机中，充分混合；

（4）造粒工艺：将步骤（3）所得混合料加入造粒机中，按照预设的温度和工艺，挤成熔融状态的块状物料，风送冷却，经破碎机破碎成柔软干燥的造粒料；

（5）挤出成型：将步骤（4）所得造粒料放入挤出机中，按照预设的温度和工艺，以400~1000mm/min的线速度经模具挤出，冷却成型，得到秸秆增强再生塑料复合材料产品；

（6）表面后处理：将步骤（5）所得秸秆增强再生塑料复合材料产品的表面进行打磨、拉丝、压花中至少一种后处理。

5.根据权利要求4所述的一种秸秆增强再生塑料复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中碱提法和干燥法联用技术包括：首先，将秸秆粉用0.5~5mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液浸泡24h后洗涤至中性；然后，放入导热管式干燥机的机筒内，使秸秆粉与干燥机夹套内部接触，并在干燥机的内、外导热管中往复式的旋转并搅动，通过干燥机顶端带有负压的排气口排出，进入循环冷却箱中，充分冷凝后，冷凝水流进带有液封槽的杂质储物罐中；最后，将干燥后的秸秆粉通过放料箱放出；干燥后的秸秆粉含水量小于3%。

6.根据权利要求4所述的一种秸秆增强再生塑料复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中石墨烯纳米片是粉末状固体，纯度为90%~99%，比表面积为2~17m²/g，厚度为0.3~2nm，横向尺寸为1~5μm；所述阳离子表面活性剂为季铵盐型阳离子表面活性；所述矿物填充物为碳酸钙、硫酸钙、滑石粉、粉煤灰、硅酸钙中一种；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中一种。

7.根据权利要求4所述的一种秸秆增强再生塑料复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中高速混料机转速为300~500r/min，混料时间为10~15min。