[发明专利]一种丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯的制备方法

说明书

本发明所涉及的一种丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯的制备方法，先采用碱处理法对汉麻秆芯进行预处理，接着使用丙烯酸丁酯对其进行改性；本发明制备出的丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯，亲水性能变弱，结晶度和有序度均增加，改善了与塑料基体的相容性。该制备方法简单，无需高端专业的设备，对温度，压力的要求要求不高，快速节能，成本相对低廉。

技术领域

本发明属于材料领域。具体涉及一种丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯的制备方法。

背景技术

作为天然的生物质材料，与碳纤维、玻璃纤维相比，植物纤维具有取材便捷、价格优惠、可再生和可降解等很多优点，所以在增强复合材料中得到广泛应用。汉麻纤维由于纤维素的含量高、强度高，因此，也可以作为良好的增强组分制备复合材料，汉麻纤维是具有较高的比强度和比模量等力学性能，同时，我国的汉麻产量位居世界首位，具有潜在的工业应用价值。

汉麻秆芯作为一种自然界可获取的天然资源，具有广泛的来源并且性价比高，价格较低，符合人们对材料的需求，是一种可再生资源，目前，很多研究者将它作为一种高分子填料。汉麻秆芯的端面形状可以近似为方形中空，外宽一般约为8mm，内宽一般约为4mm，环形的壁厚一般约为4mm。但是，汉麻杆芯所含纤维有着可变性的缺点，需要进行表面处理，进而提高其与热塑性、热固性和生物可降解基质制成的复合材料的力学性能。所以，将汉麻杆芯进行改性处理，降低其亲水性能，以便日后作为高分子材料的补强材料，让其充分发挥作用。

经过改性处理后的汉麻秆芯，其表面的粗糙程度和表面活性均得到了很大的提高，当其与基体进行机械耦合时，耦合的效果会比直接用未处理过的纤维好很多。一般都是通过改性，使汉麻秆芯表面的亲水性下降，疏水性增强，将其制成复合材料，能够增强复合材料的力学性能。

本发明通过丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯，调节汉麻杆芯的亲疏水性，使之更容易与塑料复合。

发明内容

本发明的目的就是针对上述汉麻秆芯进行表面改性设计，先采用碱处理法对汉麻秆芯进行预处理，接着使用丙烯酸丁酯对其进行改性。本方法改变了汉麻秆芯的亲疏水性，优化了汉麻秆芯和塑料基体的相容性，同时具有简化生产制造工艺、降低制造成本、提高利用率的特点。

本发明所涉及的一种丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯的制备方法，其特征在于：将一定量的汉麻秆芯放置于浓度为10％-20％的氢氧化钠溶液中，并浸泡30min-40min，而后将处理后的汉麻秆芯进行真空抽滤，并用蒸馏水洗涤多次至中性；将初步处理的汉麻秆芯转移至20％-30％稀盐酸溶液中浸泡30min，在溶液中加入浓度为8％-10％的硝酸铈铵溶液浸泡30min，最后注入浓度为5％-10％的丙烯酸丁酯溶液，将其放入40℃-50℃的恒温水浴中反应4h-6h，生成的产物用蒸馏水洗涤至中性，烘干，以无水乙醇作为溶剂洗涤沉淀去除未反应物质，放入60℃的干燥箱中干燥得到改性的汉麻杆芯。

本发明的优点如下：

本发明制备出的丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯，亲水性能变弱，结晶度和有序度均增加，改善了与塑料基体的相容性。该制备方法简单，无需高端专业的设备，对温度，压力的要求要求不高，快速节能，成本相对低廉。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细描述：

实例1

将一定量的汉麻秆芯放置于浓度为10％的氢氧化钠溶液中，并浸泡30min，而后将处理后的汉麻秆芯进行真空抽滤，并用蒸馏水洗涤多次至中性；将初步处理的汉麻秆芯转移至20％稀盐酸溶液中浸泡30min，在溶液中加入浓度为8％的硝酸铈铵溶液浸泡30min，最后注入浓度为5％的丙烯酸丁酯溶液，将其放入40℃的恒温水浴中反应4h，生成的产物用蒸馏水洗涤至中性，烘干，以无水乙醇作为溶剂洗涤沉淀去除未反应物质，放入60℃的干燥箱中干燥得到改性的汉麻杆芯。

实例2

将一定量的汉麻秆芯放置于浓度为20％的氢氧化钠溶液中，并浸泡40min，而后将处理后的汉麻秆芯进行真空抽滤，并用蒸馏水洗涤多次至中性；将初步处理的汉麻秆芯转移至30％稀盐酸溶液中浸泡30min，在溶液中加入浓度为10％的硝酸铈铵溶液浸泡30min，最后注入浓度为10％的丙烯酸丁酯溶液，将其放入50℃的恒温水浴中反应6h，生成的产物用蒸馏水洗涤至中性，烘干，以无水乙醇作为溶剂洗涤沉淀去除未反应物质，放入60℃的干燥箱中干燥得到改性的汉麻杆芯。