[发明专利]一种生物质基无机高分子增韧剂制备方法

权利要求书

1.一种生物质基无机高分子增韧剂制备方法，包括硅碳粉体60-100％、氯化钙1-10％、偶联剂1-10％、分散剂1-10％、油脂1-10％，其特征在于：所述生物质基无机高分子增韧剂的制备步骤为：

步骤一：对硅碳粉体进行高温热活化、化学处理等对反应对纤维表面进行有机改性；

步骤二：利用双螺杆剪切和加工助剂使硅碳以结构性形式分散在高分子聚合物体系中制得功能性专用材料；

步骤三：对硅碳材料孔道进行油脂填充，完全发挥出硅碳材料的微孔状结构的特性，体现优异的分散性；

步骤四：硅碳材料在和高分子聚合物共混时通过反应型双螺杆加工，在加工过程中硅碳材料表面的修饰活性基和聚合物的分子链产生相互交链的现象；

步骤五：凹凸颗粒在双螺杆剪切力的作用下，将颗粒变成更细小的短纤维状，这种短纤维状在浮力作用下形成相互交错的形状，结构如同#状的排列。

2.如权利要求1所述的一种生物质基无机高分子增韧剂制备方法，其特征在于：所述硅碳粉体的结碳过程为：

在100度--180度的第一级升温中处理稻壳表面游离水和壳内结晶水；

在180度--350度的第二级升温中处理稻壳表面微尘和析出杂余物；

在350度--500度的第三级升温中处理稻壳结碳形成二氧化硅和活性炭；

在500度--650度的第四级升温中处理稻壳结碳后硅和炭在气化炉中结构性形成。

3.如权利要求1所述的一种生物质基无机高分子增韧剂制备方法，其特征在于：所述硅碳材料经酸浸泡后内部四面体与八面体结构部分溶解，未溶解的八面体结构起支撑作用，使孔数目增加，比表面积增大，同时硅碳材料的孔道中常含有碳酸盐等杂质，酸化处理一方面可除去分布于硅碳材料孔道中的杂质，使孔道疏通。

4.如权利要求3所述的一种生物质基无机高分子增韧剂制备方法，其特征在于：所述硅碳材料采用适量浓度的盐酸进行活化，硅碳材料与盐酸之质量体积比以g/ml计为1∶10，于50℃搅拌处理0.5-4小时后，完成纤维束间的解聚、非吸附性杂质粒间胶结物的分解，晶体比表面积的增加使得吸附力大大提高。

5.如权利要求1所述的一种生物质基无机高分子增韧剂制备方法，其特征在于：所述硅碳材料由于氯化钙的絮凝作用，使得硅碳水溶液的粘度增加，流动性下降，加入Ca2+后，也使整个硅碳--水系统成为粘稠的絮凝状悬浮体，如果固体物质浓度较低，加入适量CaCl2，则会形成蓬松状沉积，使硅碳呈疏松结构，颗粒表面不易结块。

6.如权利要求1所述的一种生物质基无机高分子增韧剂制备方法，其特征在于：所述硅碳材料本身具有较强的吸附能力，这样也导致硅碳吸水率加大，经过偶联剂的表面处理，得到疏水亲油性的硅碳材料，这样在和高聚物改性时表界面有很好的相熔性，同时更利于填充相的分散。

7.如权利要求1所述的一种生物质基无机高分子增韧剂制备方法，其特征在于：所述酯化反应对硅炭材料进行有机改性，并突破性的使用高分子材料将吸附性大的纤维孔道进行填充，使孔道具有弹性，纤维的韧性得到大幅提升，硅碳材料表面由完全亲水性变为适度亲油性，具备了无机和有机的双重性质，根本上解决了硅碳材料在高聚物基体中分散不均的问题，与高分子聚合物共混时体现了更好的相溶性，更利于挤出造粒生产工艺。

8.如权利要求1所述的一种生物质基无机高分子增韧剂制备方法，其特征在于：所述硅碳材料经过一系列的酸化及氯化钙处理后，调整改性后的硅碳材料PH值，根据项目产品针对不同聚合物的改性要求，采用脂肪酶、丙烯酸、HTM和丁二烯等材料对硅碳材料颗粒内部进行合成酯化处理，并在其表面形成有机酯化层，从而具备了增韧、抗老化等有机改性功能。

9.如权利要求1所述的一种生物质基无机高分子增韧剂制备方法，其特征在于：所述硅碳材料与高聚物共混造粒时，硅碳材料的酯化基和聚合物的分子链产生相互交链的现象，使材料在聚合物中得到更好的相熔性并且有高效的塑化效果，同时硅炭材料在双螺杆剪切力的作用下，将颗粒变成更细小的短纤维状，这种短纤维状在剪切力作用下形成相互交错的形状，结构如同#状的排列，从而得到更佳的增韧效果。