[发明专利]马来酸酐与马来酸接枝聚乙烯蜡改性竹粉的方法和应用

说明书

本发明涉及竹粉加工技术领域，具体提供一种马来酸酐与马来酸酐接枝聚乙烯蜡改性竹粉的方法和应用。所述马来酸酐与马来酸酐接枝聚乙烯蜡改性竹粉的方法至少包括以下步骤：将竹粉、马来酸酐接枝聚乙烯蜡、马来酸酐及催化剂置于高混机中，在温度为100～120℃的条件下，先后依次按照700～800r/min、1500～2000r/min的混料速度进行混料处理，获得改性竹粉。本发明的方法能够使得竹粉表面和内部的羟基形成化学键，降低竹粉的极性和吸湿性，从而有利于提高竹粉与塑料基体的相容性，将其与塑料加工成竹塑复合材料时，复合材料具有良好的力学性能。此外，本改性方法工艺简单可行，适合大规模生产。

技术领域

本发明属于竹粉加工技术领域，具体涉及一种马来酸酐与马来酸酐接枝聚乙烯蜡改性竹粉的方法和应用。

背景技术

竹子为多年生禾本科竹亚科植物，具有生长周期短、产量大等特点，其茎为木质，主要成分为竹纤维。竹纤维硬度大、强度高、韧性好，有望成为一种理想的纤维增强材料。其与树脂等高分子材料经过热压复合、熔融挤出等可以获得许多新的复合材料，这些新的复合材料同时具有竹纤维和高分子材料的诸多优点，如各向同性、耐水、耐虫蛀、抗腐蚀，而且可以实现回收利用，有利于保护环境，因而可以在建筑、家具、交通、包装、公共设施等领域具有广阔的发展前景。我国作为世界上竹资源最为丰富的国家，竹类资源的开发利用，不仅对缓解我国木材供需矛盾，而且对进一步促进林业产业化的形成、拉动贫困地区经济增长具有深远的现实意义。

目前竹子的开发及加工过程中，竹粉与塑料的复合仍然存在着许多技术方面的难题。如竹粉中存在大量极性基团，如羟基(-OH)基团等，使得竹粉表现出较强的亲水性，与非极性塑料的相容性和亲和性差，致使竹粉在塑料基体中极易团聚，分散不均匀，加工流动性差，导致竹塑复合材料的力学性能和加工性能下降。这直接影响复合材料的界面厚度、形状、结构，引起材料性能劣化。为了提高竹塑复合材料的力学性能和加工性能，需要对竹粉表面亲水羟基进行疏水改性，让疏水基团替代亲水羟基，以利于竹粉与塑料形成相容界面，有效提高复合材料的综合性能。目前常规用的改性方法之一是添加相容剂，如添加马来酸酐接枝聚合物等助剂。

但是目前的改性方法只能实现竹粉表面羟基的疏水改性，并不能从根本上改变其性能，如即使将竹粉表面的羟基改变成疏水性质之后，仍然无法改变其吸湿性，导致复合材料在加工过程中面临诸多问题，同时无法提高复合材料的综合力学性能。

发明内容

针对目前竹粉改性过程中存在的无法对其内部进行改性，不能改善其吸湿性以及与塑料基体混合后的综合力学性能等问题，本发明提供一种马来酸酐与马来酸酐接枝聚乙烯蜡改性竹粉的方法。

以及，由上述改性方法获得的改性竹粉及其应用。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种马来酸酐与马来酸酐接枝聚乙烯蜡改性竹粉的方法，至少包括以下步骤：

将竹粉、马来酸酐接枝聚乙烯蜡、马来酸酐及催化剂置于高混机中，在温度为100～120℃的条件下，先后以700-800r/min、1500-2000r/min的混料速度进行混料处理，获得改性竹粉。

相应地，一种改性竹粉，所改性竹粉采用如上所述的马来酸酐与马来酸酐接枝聚乙烯蜡改性竹粉的方法改性处理得到。

以及，一种竹塑复合材料，所述竹塑复合材料采用以下重量份计的原料组分经挤出加工得到：

其中，所述改性竹粉为如上所述的改性竹粉。

本发明竹粉的改性方法的有益效果在于：