[发明专利]一种微纳纤维素改性的木塑复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种微纳纤维素改性的木塑复合材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：微纳纤维素的制备

(1)原料的膨润预处理：将原料于0±5℃在化学物质1水溶液中膨润，然后水洗除去化学物质1，得到湿态膨润后产物1，所述化学物质1选自尿素、硫脲、硝酸钾；

(2)磷酸溶解：将产物1加入到磷酸水溶液中，搅拌至全部溶解，沉析至大量水中终止反应，然后水洗至中性，抽滤，得到胶状产物2；

(3)球磨：将产物2在球磨机中球磨，得到微纳纤维素水悬浮液；

步骤二：木塑复合材料的制备

木塑复合材料的制备所采用的原料为：干燥后的植物纤维、热塑性聚合物、相容剂和微纳纤维素；原料之间的添加量关系为：所述植物纤维的添加质量为热塑性聚合物的80～240％；所述相容剂的添加质量为热塑性聚合物的2～10％；所述微纳纤维素，干重计，添加质量为热塑性聚合物的2～15％；

(1)部分植物纤维与微纳纤维素的预混合：将步骤一得到的微纳纤维素水悬浮液超声处理后，倒入干燥后的部分植物纤维中，搅拌均匀，将混合物于105±2℃下干燥，得到植物纤维与微纳纤维素的固体预混物1，所述部分植物纤维的质量为植物纤维总质量的5～10％；

(2)预混物1与其他组分的混合：将预混物1、干燥后的剩余植物纤维、热塑性聚合物和相容剂在高速混合机中混合均匀，得到预混物2；

(3)造粒：将预混物2在密炼机或双螺杆挤出机中混炼、造粒，得到木塑块料或颗粒；

(4)成型：以木塑块料或颗粒为原料，通过挤出成型、模压成型、注射成型的成型方式，得到不同形状和尺寸的木塑复合材料试样或制品。

2.如权利要求1所述的一种微纳纤维素改性的木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一(1)所述化学物质1水溶液的质量分数为5～20％；步骤一(1)所述原料与化学物质1水溶液的质量比为1:30～1:60g/g。

3.如权利要求1所述的一种微纳纤维素改性的木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一(1)所述化学物质1使用尿素；步骤一(1)所述化学物质1水溶液的质量分数为8％；步骤一(1)所述原料与化学物质1水溶液的质量比为1:50g/g。

4.如权利要求1所述的一种微纳纤维素改性的木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一(2)中所述磷酸水溶液的质量分数为70～85％；步骤一(2)所述磷酸溶解的温度为室温～60℃。

5.如权利要求1所述的一种微纳纤维素改性的木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一(2)所述产物1，干重计，与磷酸水溶液的固液比，根据原料种类不同，控制以1:10g/ml为下限。

6.如权利要求1所述的一种微纳纤维素改性的木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一(2)所述磷酸水溶液的质量分数为80％；步骤一(2)所述产物1，干重计，与磷酸水溶液的固液比为1:20g/ml；步骤一(2)所述磷酸溶解的温度为50℃。

7.如权利要求1所述的一种微纳纤维素改性的木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一(3)所述球磨时间为3～5h。

8.如权利要求1所述的一种微纳纤维素改性的木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二所述植物纤维选自木粉、竹粉、稻壳、花生壳、咖啡壳、亚麻和农作物秸杆；步骤二所述热塑性聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯；步骤二所述相容剂选自马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚醋酸乙烯酯、马来酸酐接枝聚苯乙烯和乙烯醋酸乙烯共聚物。

9.如权利要求1所述的一种微纳纤维素改性的木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二(1)所述干燥后的部分植物纤维与微纳纤维素水悬浮液的质量比为1:10～1:20g/g。

10.如权利要求1所述的一种微纳纤维素改性的木塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二(3)所述密炼机或双螺杆挤出机混炼、造粒的工艺条件与未添加微纳纤维素时相同。