[发明专利]一种浅色高填充植物纤维复合材料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 202011283233.9 申请日: 2020-11-17
公开(公告)号: CN112375398A 公开(公告)日: 2021-02-19
发明(设计)人: 黄骏成;那海宁;朱宝庆;王九臣;杨勇;田安平;朱锦;张传芝 申请(专利权)人: 吉林禾迪科技有限公司
主分类号: C08L97/02 分类号: C08L97/02;C08L67/02;C08L51/08;C08L23/08;C08K13/02;C08K3/22;C08K5/134;C08K5/526
代理公司: 北京专赢专利代理有限公司 11797 代理人: 李斌
地址: 133000 吉林省*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 一种 浅色 填充 植物纤维 复合材料 及其 制备 方法
【说明书】:

本发明公开了一种浅色高填充植物纤维复合材料,包括以下原料:聚己二酸对苯二甲酸丁二酯,浅色化处理植物纤维,抗氧剂,调色剂,相容剂,本发明还公开了所述浅色高填充植物纤维复合材料的制备方法,本发明采用聚己二酸对苯二甲酸丁二酯作为基体,加工温度低,不易使得生物质填充发生碳化导致颜色变深。另外聚己二酸对苯二甲酸丁二酯在熔融时对于填充量较高的植物纤维的润湿性非常出色,能够充分包裹填充物,有助于材料的性能提升。本方法加工前先将植物纤维浅色化处理,避免在混合后影响产物颜色,使得产物颜色得以控制,采用非螺杆挤出加工方式,使得植物纤维高填充得以实现,填充量越高,成本越低,力学性能越好。

技术领域

本发明涉及一种复合材料,具体是一种浅色高填充植物纤维复合材料。

背景技术

随着石化资源的不断消耗以及人们对于环境的愈发重视,生物基材料目前已经成为一个新兴热点。使用生物质作为填充,替代部分石化材料就是一种不错的方式既增加了材料的力学强度,又减少了石化资源的使用。而纤维素作为目前全世界已知产量最多的天然高分子材料广泛存在于植物中,对其进行充分利用是非常有意义的。

传统木塑采用木粉作为填充,但是当前木资源紧缺,木材生长周期长,因此需要找到更适合填充的生物质材料。而农作物秸秆,芦苇等随处可见,生长周期短,制备成纤维素也非常成熟,因此有人开发了草本植物纤维填充的禾塑复合材料。根据常识,填充的纤维在材料中的长度越长,力学性能则越出色;填充的纤维越多,则材料的成本越便宜。相较于粉类的填充物,植物纤维的填充可以使纤维形貌保存在材料中,本发明制备的材料溶解后取出的纤维长度能达到厘米级,使得力学性能得到大幅度的提高。但是无论使用木塑符合材料还是禾塑复合材料,其填充后材料颜色都为棕色或黄色且难以调色,使得其在生活中使用环境大大受限。

植物纤维填充复合材料深色的产生是由于植物富含各种小分子色素,加热后氧化会迅速变黑,另外常见复合材料的基体聚烯烃类加工温度通常在170℃-220℃之间(例如专利CN106183293B公开了一种木塑地板,挤出需要200℃加工温度,专利CN103483844B公开了一种制备聚乙烯与植物复合材料的方法,制备温度在170℃-220℃),并伴着螺杆巨大的剪切力,导致植物纤维迅速碳化,导致产物颜色变深,同时散发难闻的气味。为改变这一现象,需要解决生物质变色的问题,并找到低加工温度的塑料基体以防止加工过程中生物质填充物的碳化,得到一种生物基来源,可降解,高填充,美观又实用的材料。

发明内容

本发明的实施例目的在于提供一种浅色高填充植物纤维复合材料,以解决上述问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种浅色高填充植物纤维复合材料,包括以下按照重量份的原料:聚己二酸对苯二甲酸丁二酯15-45份,浅色化处理植物纤维50-80份,抗氧剂0.5-1份,调色剂0.5-5份,相容剂2-5份。

在一种可选方案中:所述浅色化处理植物纤维的制备方法为:将植物纤维放入碱-双氧水混合液浸泡1-4小时,水洗至中性后干燥得到。

在一种可选方案中:所述碱-双氧水混合液为5%氢氧化钠溶液与30%过氧化氢溶液1:1-5比例混合,实际配比比例及浸泡时间按植物纤维种类调控。

在一种可选方案中:所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂。

在一种可选方案中:所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168复配。

在一种可选方案中:所述调色剂为钛白粉。

在一种可选方案中:所述相容剂为马来酸酐接枝聚己二酸对苯二甲酸丁二酯或丙烯酸类相容剂。

上述浅色高填充植物纤维复合材料的制备方法,步骤如下:

1)按配比称取各原料;

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