[發明專利]一種竹塑復合材料及其制備方法與應用

無效

• 申請號: 201110361264.6
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN103102556A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 周一新
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/12;C08L27/06;C08L97/02;C08L51/06;C08K13/02;C08K3/26;C08K3/22;C08K3/34;C08K5/09;E04F13/16
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及高分子復合材料技術領域，尤其涉及一種竹塑復合材料及其制備方法與應用。

背景技術

隨著環保與經濟時代的來臨，成本低、性能好并且具備一定環境相容性的復合材料具有越來越廣闊的市場前景。近年來，天然植物纖維作為增強材料的優勢越來越受大眾的關注。因為它不僅具有資源豐富，價格低廉，密度比其他無機纖維都小，而模量和拉伸強度與無機纖維相近的優點，同時還具有可反復加工、不易吸水受潮、可生物降解等特點。我國竹資源豐富，有著“竹子王國”之稱，而竹纖維作為植物纖維的一類，有其自身的特點，具有獨特的抗菌、防臭性能及優良的著色性、耐磨性，且成本較低，可塑性好。

竹塑復合材料是一種新型的復合材料，是利用竹質纖維填料（粉）和塑料（可用邊角料或廢料）為主要原料，經擠出、熱壓成型制得板材。該材料表面光潔，質地密實，既克服了木材強度低和變異性等使用局限性，又克服了有機材料模量低等缺點，具有較好的力學及吸音性能，且其耐腐蝕、抗蟲蛀、吸水性小、易回收，是一種新型的代木環保材料，對其進行深入研究有利于緩解目前木材資源緊缺和塑料廢棄物污染等嚴重問題，且用途及市場前景非常廣闊，可廣泛應用于建筑、包裝、運輸和家裝等領域，目前已有大量文獻和專利報道，對竹塑復合材料的研究和開發應用也取得了很大的進展。

???公開號為CN?102229749?A的專利公開了一種新型竹塑復合材料，該材料克服了復合材料因纖維的加入而使沖擊強度大幅度降低的弊端；專利CN?101798414?A公開了一種可降解注塑級竹塑復合材料及制備方法，制備出一種易于降解的環境友好材料。此外，目前根據實際需求的不同也開發出具有特殊性能的竹塑材料，如專利CN?100432139C公開了一種竹塑結皮發泡復合材料及其制備方法，采用一步擠出生產方法，并添加了冷卻水套，獲得表面結皮光滑不發泡與內部發泡的PVC竹塑結皮發泡材料，可應用于建筑裝飾型材、地板、踢腳板、扶手、園林用板凳、柵欄等領域，是以塑代木的新一代產品。

但是，竹纖維和塑料的復合依然面臨很多技術難題，如竹纖維是強極性的，親水性好，而塑料是非極性的，疏水性強，導致竹纖維和塑料間的相容性差，界面粘結力小，從而影響了竹塑復合材料的復合性能。此外，竹纖維本身成分的復雜性也決定了竹塑復合材料成型加工的難度，如，隨著竹纖維比例的增加，加工流動性和力學性能均隨之降低，不能生產形狀復雜的制品。

發明內容

本發明就是為了解決上述現有技術存在的問題而提供一種機械性能高、表面光潔度好、耐水耐磨性優良的竹塑復合材料，且該材料易于降解，是一種環境友好材料。

本發明的另一目的是提供上述竹塑復合材料的制備方法。

本發明的再一目的是提供上述竹塑復合材料的應用。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種竹塑復合材料，由包括以下重量份的組分制成：

竹纖維????????????????20-60份，

熱塑性塑料????????????30-70份，

偶聯劑????????????????0.5-2份，

相容劑????????????????1.5-5份，

成核劑????????????????0.5-2份，

潤滑劑????????????????0.5-2份，

混合助劑??????????????2-5份。

優選的，所述竹纖維為竹粉，40-100目。

優選的，所述熱塑性塑料選自聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）中的一種或幾種。

優選的，所述偶聯劑選自硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種或幾種。

所述硅烷偶聯劑選自KH550、KH560、KH570，所述鈦酸酯偶聯劑為NDZ-101。

優選的，所述相容劑選自馬來酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）、馬來酸酐接枝聚乙烯（PE-g-MAH）、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）中的一種或幾種。

優選的，所述成核劑選自輕質碳酸鈣、滑石粉中的一種或幾種。

優選的，所述潤滑劑選自聚乙烯蠟、硅油、硬脂酸中的一種或幾種。

優選的，所述混合助劑選自穩定劑、抗氧劑、改性劑中的一種或幾種。

優選的，所述混合助劑為氧化鋅：抗氧劑1010：輔助抗氧劑168：丙烯酸酯共聚物為2:1:1:1的混合物。

一種竹塑復合材料的制備方法，包括以下步驟：