[发明专利]生物基木塑复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物基木塑复合材料，由如下重量份的原料制成：PLA树脂50‑60份、二氯甲烷100‑120份、改性木质素15‑20份、改性填料8‑12份、阻燃剂1‑2份、抗氧剂1‑2份、润滑剂0.5‑0.8份、稳定剂0.3‑0.5份、加工助剂0.1‑0.2份；本发明还公开了所述生物基木塑复合材料的制备方法。本发明的木塑复合材料采用PLA和改性木质素作为复合材料的基体，能够有效改善木质素在PLA中的分散，提高复合材料的力学性能和抗紫外性能；通过在复合材料中加入聚磷酸铵与二乙基次膦酸铝复配的阻燃剂，赋予复合材料极高的阻燃效率；本发明的制备方法简单、易于加工，得到的生物基木塑复合材料综合性能高、易于生物降解，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明属于木塑复合材料技术领域，具体地，涉及一种生物基木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料(Wood-PlasticComposites，WPC)是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50％以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物木质纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。木塑复合材料的生产和使用，不会向周围环境散发危害人类健康的挥发物，具有不龟裂、不变形、耐腐蚀、无污染、无公害等优点，可循环利用，是一种全新的绿色环保产品，也是一种生态洁净的复合材料。同时，该种材料的广泛应用于建材、家具、物流包装等行业。

但目前的木塑材料还存在一定缺陷：耐老化性能不够：目前市场研制的PVC木塑复合材料产品主要都是室内使用的多，户外使用的较少。由于PVC在强光热条件下易分解，所以PVC木塑的耐臭氧性、耐水性、耐候性不高。室外建材一般用PE木塑、PP木塑，PE木塑在抗氧化和抗光分解能力差，就是加有抗氧剂效果也不太理想，所以导致产品的强度和色牢度也很不好，产品室外运用寿命有限；耐热性不好，受热易变型屈曲；韧性不好：木塑的韧性低于塑料母体或树脂，所以在加工的时候，加工设备或模具需要作相应调整和改造以满足加工要求；易燃：木塑复合材料属于易燃材料，限制了产品的应用范围；亲水性的木粉(如木纤维)和疏水性的塑料之间的粘结力很小，导致制品的力学强度较低，木塑复合材料的拉伸强度和弯曲强度比未填充塑料时要小，脆性比未填充塑料时较大，冲击强度也相应降低，而且其密度一般比纯塑料和木材要高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物基木塑复合材料及其制备方法，通过采用PLA和改性木质素作为复合材料的基体，通过在木质素表面接枝高分子链段对木质素进行表面改性，能够有效改善木质素在PLA中的分散，同时，能够提高复合材料的力学性能和抗紫外性能；通过在复合材料中加入聚磷酸铵与二乙基次膦酸铝复配的阻燃剂，两者协效，起到了良好的阻燃作用，赋予复合材料极高的阻燃效率；同时，改性填料的加入，一方面能够提高复合材料的力学性能，另一方面可以使木塑材料在抗污、保持成色方面的性能得到改善；本发明的制备方法简单、易于加工，得到的生物基木塑复合材料综合性能高、易于生物降解。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

生物基木塑复合材料，由如下重量份的原料制成：PLA树脂50-60份、二氯甲烷100-120份、改性木质素15-20份、改性填料8-12份、阻燃剂1-2份、抗氧剂1-2份、润滑剂0.5-0.8份、稳定剂0.3-0.5份、加工助剂0.1-0.2份；

所述生物基木塑复合材料由如下步骤制成：

步骤一、按照重量份数称取原料，并将PLA树脂、改性木质素、改性填料、阻燃剂在80℃鼓风干燥箱中干燥6-7h；

步骤二、将PLA树脂溶解于二氯甲烷中，将改性木质素加入到PLA的二氯甲烷溶液中，室温下磁力搅拌4h，分散均匀，再在室温下缓慢挥发溶剂12-15h后，再置于40℃真空干燥箱中干燥10h，得到木塑基料；