[發(fā)明專(zhuān)利]一種丙烯酸酯類(lèi)木塑復(fù)合增容改性劑制備方法和應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310064740.7
• 申請(qǐng)日: 2013-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103146049A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙劍英;董云會(huì);高巧春
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08L23/06
• 分類(lèi)號(hào): C08L23/06;C08L23/12;C08L27/06;C08L25/06;C08L97/02;C08L33/12;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/32;C08F218/08;C08F2/26
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本發(fā)明屬于一種木塑復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

木塑復(fù)合材料簡(jiǎn)介

木塑復(fù)合材料是以木屑、竹屑、麥秸、谷糠、秸桿等初級(jí)生物質(zhì)材料為主原料，利用高分子界面化學(xué)原理和塑料填充改性的特點(diǎn)，配混一定比例的塑料基料，經(jīng)特殊工藝處理后加工成型的基礎(chǔ)性材料。木塑復(fù)合材料集合了木材和塑料的優(yōu)點(diǎn)，具有木纖維或植物纖維的高強(qiáng)度、高彈性，又具有聚合物基體的高韌性、耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)，因此使其具有優(yōu)良的綜合性能，其適用范圍幾乎可以涵蓋所有原木、塑料、塑鋼、鋁合金及其它相似復(fù)合材料現(xiàn)在的使用領(lǐng)域，木塑復(fù)合材料不但加工原料可采用回收的廢塑料和廢木材，其本身也可回收再利用，具有低消耗、全環(huán)保、全循環(huán)的特點(diǎn)，是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理想產(chǎn)業(yè)[International?Biodeterioration?&?Biodegradation.?2008,?62:?210–213;?J.?Mater.?Process.?Technol.?2008,?198:?168–177.]。

木塑復(fù)合材料性能影響因素

植物纖維結(jié)構(gòu)與其它無(wú)機(jī)纖維和有機(jī)纖維有很大的不同。天然纖維素是許多D一吡喃式葡萄糖相互以β-1，4糖苷鍵連接而成的多糖。纖維素大分子的重復(fù)單元每一個(gè)基環(huán)內(nèi)含有3個(gè)羥基，這些羥基形成分子內(nèi)氫鍵，使纖維具有吸水性，吸濕率達(dá)8-12%。這些羥基官能團(tuán)的存在，使木塑復(fù)合材料具有極性和吸濕性，兩者對(duì)木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐熱性及吸濕性都有很大的影響。在潮濕的環(huán)境中，復(fù)合材料中的木材表面的羥基基團(tuán)將吸附水分，使材料的尺寸穩(wěn)定性較差^[中國(guó)塑料，2001，15?(8):53-59^]。因此，研制木塑復(fù)合材料的重點(diǎn)是提高非極性基體與極性木粉的相容性^[Composites?Science?and?Technology.?2007,?67:?2838–2846.^]，解決好植物纖維與基體的界面粘合作用，這是提高木塑復(fù)合材料性能的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，也是目前木塑復(fù)合材料研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

目前，對(duì)木粉進(jìn)行改性的方法有物理和化學(xué)改性的方法

物理方法主要有：(1)拉伸、壓延、熱處理等，用以改變纖維的結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)，以有利于復(fù)合過(guò)程中纖維的機(jī)械交聯(lián)作用；(2)放電技術(shù)，包括電暈、低溫等離子體、輻射等方法。電暈處理技術(shù)可以大量激活纖維表面的醛基，改變纖維素纖維的表面能量；?低溫等離子體處理技術(shù)，依據(jù)所用氣體的不同，可以進(jìn)行系列化的纖維表面處理，使纖維表面產(chǎn)生自由基和官能團(tuán)；放電方法也是對(duì)惰性高分子聚合物如PS、PE、即等改性的行之有效的方法。(3)氣爆法是一類(lèi)新的物理改性方法，可引起木質(zhì)木纖維材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)的變化，使得胞壁細(xì)胞破裂，去除半纖維素，從而使纖維中纖維素含量增加，同時(shí)表面積增大。

化學(xué)改性方法主要有：(l)偶聯(lián)劑法^[Radiation?Physics?and?Chemistry.?2006,?75?:?1075–?1079;?Composites:?Part?A.?2007,?38:?227–233;?Composites:?Part?A?.2006,?37:?752–765^]，如采用硅烷、異氰酸酯、鈦酸酯、鋁酸酯等偶聯(lián)劑處理纖維，改善纖維素纖維與樹(shù)脂的相容性。(2)相容劑法，如用馬來(lái)酸酐等接枝植物纖維或馬來(lái)酸酐改性的聚烯烴樹(shù)脂作相容劑[J.?Appl.?Polym.?Sci.?2005,?97?(2):?475–484.；Compos?Interfaces.?2005,?12(1-2):125–140；J.?Appl.?Polym.?Sci.?2003,?87?(2):?337–345.^]，也可采用與共混兩相或多相都能良好相容的共同相容劑等。這些相容劑在復(fù)合時(shí)能把木纖維與塑料聯(lián)系起來(lái)，起橋梁作用，達(dá)到促進(jìn)界面粘合的目的。(3)堿金屬溶液處理法。這是一種傳統(tǒng)的纖維素改性方法，廣泛用于棉纖維處理，目前也常被用于天然植物纖維的表面處理，可以提高纖維的強(qiáng)度，并改善吸濕性。(4)木粉表面酯化、醚化和接枝共聚等改性處理，使其生成疏水的非極性化學(xué)官能團(tuán)并具有熱流動(dòng)性，使木粉表面與塑料表面的溶解度相似，以降低塑料基材與木質(zhì)材料表面間的相斥性，達(dá)到提高界面的粘合性的目的。如用乙酸酐、冰乙酸、硫酸的混合液進(jìn)行乙酰化處理。木粉的醚化可以以甲基醚和羥乙基醚的方式進(jìn)行。

木塑復(fù)合材料研究現(xiàn)狀