[發明專利]一種具有超高韌性的完全降解型竹塑復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210511722.4
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN102977624A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 張世杰;程麗華;王平;童漢清;楊鑫莉
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L67/04;C08L67/02;C08L69/00;C08L51/08;B29C47/92
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 江裕強

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種具有超高韌性的完全降解型竹塑復合材料及其制備方法。

背景技術

我國擁有豐富的竹資源，竹子具有生長速度極快、易成材、強度高等優點。為開發竹資源、近年來竹塑復合材料得到了快速發展。

所謂竹塑復合材料是以竹粉或竹纖維與塑料為主要原料，在熔融狀態下充分混煉而成的新型復合材料。竹塑復合材料具有天然竹材的美感，耐腐蝕、蟲蛀，尺寸穩定性好，不褪色，易于切割、鉆孔，充分利用自然廢棄物，有利于環保等優點。竹塑復合材料被廣泛用于建造平臺、欄桿、步道、踏步、戶外桌椅、花架、樹池等戶外建筑園林構件，也可用于室內裝潢、包裝、運輸托盤等諸多領域。

由于竹塑復合材料中含有大量的竹粉或竹纖維，導致該類材料的熔融流動性很差，目前國內外的竹塑制品主要采用擠出和熱壓方法成型，不能采用注塑成型方法來制造形狀復雜的制品。授權公告號CN?101100555?B的中國發明專利中公開了一種竹塑復合型材的制備方法，采用混合熱壓法生產裝飾線條、地板、門窗等裝飾裝修材料。

目前在竹塑復合材料生產中采用的各種樹脂、增韌劑和偶聯劑均無法降解。授權公告號CN?101747645?B的中國發明專利中公開的竹塑復合材料的制備方法，選用的載體樹脂為聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯和聚苯乙烯。這些高分子材料均無法降解。中國發明專利申請201110146637.8中公開了一種新型竹塑復合材料的制備方法，通過加入3-15份的增韌劑，使竹塑復合材料的沖擊強度未發生大幅度降低。其所采用的增韌劑為粉末丁腈橡膠、丁腈系列粉末接枝橡膠、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-1-辛烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、乙烯-1-辛烯共聚物，均為無法降解的高分子材料。這些增韌劑的加入會嚴重損害竹塑復合材料的降解性能。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的上述不足，提供一種具有超高韌性的完全降解型竹塑復合材料及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種具有超高韌性的完全降解型竹塑復合材料，其特征在于包括如下重量份數的組分：?

降解塑料????????20－60;

超細竹粉????????30－50;

天然植物纖維????10－30;

相容劑???????????3－7;

抗氧劑??????????0.1－0.6;

潤滑劑???????????1－3。

進一步優化的，所述的降解塑料為聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚己內酯（PCL）、聚丙烯碳酸酯?（PPC）中的一種或幾種的混合物。

進一步優化的，所述的超細竹粉，其目數為300-500，含水量質量分數低于2%。

進一步優化的，所述的天然植物纖維為大麻、黃麻、亞麻、苧麻、劍麻等植物纖維，纖維長2-50mm，長徑比＞1000。

進一步優化的，所述的相容劑為聚乳酸接枝惡唑啉、聚己內酯接枝惡唑啉中的一種以上。

進一步優化的，所述的抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑245。所述的抗氧劑1010為四〔β-?(3,5?-?二叔丁基-?4?-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯,?所述的抗氧劑245為三甘醇－雙－〔3－（3－叔丁基－4－基－5－甲基苯）〕丙酸酸酯。

進一步優化的，所述的潤滑劑為硬脂酸、二十酸、油酸酰胺、硬脂酸正己酯、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇中的一種以上。

進一步優化的，所述完全降解型竹塑復合材料的組分還包括0－3份其它助劑，所述其它助劑包括環保色粉（如酞菁藍）。

上述具有超高韌性的完全降解型竹塑復合材料的制備方法，其包括步驟：

（1）按所述重量份數，將除天然植物纖維外的原材料投入到混合器中干混；

（2）將步驟（1）混合好的原料投入到雙螺桿擠出機的加料斗，用強制喂料機將所述重量份的天然植物纖維加入擠出機中，經熔融擠出，造粒得到所述復合材料。

進一步優化的，步驟（1）所述干混時間為3～5min；步驟（2）所述雙螺桿擠出機一區溫度為150-240℃，二區為溫度170-250℃，三區溫度為170-250℃，四區為溫度170-250℃，機頭溫度為170-250℃，物料在擠出機中停留時間2～3min，壓力為20-30MPa。

進一步優化的，所述混合器為SHR系列高速混合器，主軸轉速為300～900轉/分鐘。