[發(fā)明專(zhuān)利]一種改性天然纖維基超細(xì)粒料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610700636.6
• 申請(qǐng)日: 2016-08-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107760047A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王守臣;劉結(jié)生;何唯平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳海川新材料科技有限公司;深圳市海川實(shí)業(yè)股份有限公司;廣東海川科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L97/02
• 分類(lèi)號(hào): C08L97/02;C08L23/06;C08L91/06;C08K5/10;C08K5/54;C08H8/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及塑料領(lǐng)域，特別是涉及一種天然纖維基超細(xì)粒料，另外還涉及一種天然纖維基超細(xì)粒料的制備方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人類(lèi)文明的發(fā)展，人們?cè)谏a(chǎn)和生活中消耗著大量不可分解的高分子材料制品，如包裝袋、餐盒、醫(yī)用及日常生活中的一次性用具等，產(chǎn)生了大量的廢棄物。這些廢棄物在自然條件下極難分解，如采用填埋處理將占用大量土地，并對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重負(fù)擔(dān)與污染；而材料中的一些有毒氣體或有機(jī)物釋放物質(zhì)，還會(huì)危害人體健康。

環(huán)境污染與環(huán)境負(fù)擔(dān)的問(wèn)題正越來(lái)越受到世界各國(guó)政府和民眾的關(guān)注。根據(jù)2006年9月國(guó)家環(huán)保總局和國(guó)家統(tǒng)計(jì)局聯(lián)合發(fā)布的《中國(guó)綠色國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算研究報(bào)告(2004)》，2004年全國(guó)因環(huán)境污染造成的經(jīng)濟(jì)損失為5118億元，占當(dāng)年GDP的3.105％。虛擬治理成本(指目前排放到環(huán)境中的污染物，按照現(xiàn)行的治理技術(shù)和水平全部治理所需的支出)為2874億元，占當(dāng)年GDP的11.08％，而這實(shí)際上只是實(shí)際資源環(huán)境成本的一部分。由此可見(jiàn)，減少污染、保護(hù)環(huán)境已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的緊迫任務(wù)，開(kāi)發(fā)有利于保護(hù)環(huán)境的新材料，也就成為了材料科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的優(yōu)先選擇。

與此同時(shí)，由于石油資源的日漸緊缺，下游的以石油產(chǎn)品為原材料的行業(yè)將面臨著巨大的挑戰(zhàn)，而塑料制品、橡膠制品、涂料恰恰是以石油樹(shù)脂為原材料。受石油資源的影響，石油樹(shù)脂價(jià)格飛漲，嚴(yán)重阻礙了塑料行業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，隨著塑料制品用量的急速上升，所產(chǎn)生的廢舊塑料總量驚人，由于塑料制品分子結(jié)構(gòu)緊密，化學(xué)穩(wěn)定性高。廢棄后在自然條件下不能被分解，給土地資源、水資源等帶來(lái)污染，造成我們生活環(huán)境的惡化。受此兩大影響因素，解決傳統(tǒng)化工材料與環(huán)保的協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題已日顯突出和意義重大。

從生產(chǎn)原料的角度而言，天然纖維復(fù)合材料制品緩解和免除了塑料廢棄物的環(huán)境公害，也免除了植物焚燒給環(huán)境帶來(lái)的污染。天然纖維復(fù)合材料的生產(chǎn)和使用不會(huì)向周?chē)h(huán)境散發(fā)危害人類(lèi)健康的揮發(fā)物，其制品本身還可回收二次利用，是一種全新的綠色環(huán)保材料，也是一種生態(tài)自潔凈的復(fù)合材料。

天然纖維來(lái)源于木材、竹材等植物，只要大量種植，就可以持續(xù)地利用。樹(shù)木不僅生長(zhǎng)過(guò)程對(duì)環(huán)境友好，而且其材料加工利用和廢棄后也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是一種環(huán)境完全友好的生物質(zhì)材料。與塑料、鋼鐵等對(duì)環(huán)境造成日益嚴(yán)重負(fù)擔(dān)的材料相比，木質(zhì)材料的優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越明顯。

天然纖維品種很多，除各種木材廢料(如下腳料枝杈、鋸屑)外，還包括稻草、秸稈、糠殼等。這些材料在我國(guó)資源豐富，但利用水平很低。除了少量農(nóng)業(yè)植物纖維被用于生產(chǎn)飼料和經(jīng)濟(jì)作物外，大部分被焚燒處理，不僅造成自然環(huán)境嚴(yán)重浪費(fèi)，還污染了環(huán)境。與此同時(shí)，塑料包裝制品所造成的白色污染已成為城市和農(nóng)村的公害，而天然纖維復(fù)合材料恰好以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等各種廢棄塑料為原料，大大提高了廢舊資源的綜合利用水平，促進(jìn)了環(huán)境綜合治理，廣泛應(yīng)用于塑料，涂料，橡膠，瀝青改性，水泥改性、汽車(chē)工業(yè)，建筑及公共設(shè)施等行業(yè)。

然而，天然纖維和高分子材料復(fù)合過(guò)程中也存在許多問(wèn)題：

1.相容性問(wèn)題。植物纖維表面存在大量的羥基和酚羥基，表現(xiàn)出極強(qiáng)的極性和親水性，而多數(shù)樹(shù)脂為非極性，具有疏水性。所以?xún)烧咧g的相容性很差，界面粘結(jié)力小。

2.共混困難。在共混過(guò)程中，基體樹(shù)脂熔體必須能很好地浸潤(rùn)纖維，但由于兩者的相容性很差，很難形成物理或化學(xué)鍵的結(jié)合，界面層很薄，界面張力大。

3.纖維容易降解。在共混過(guò)程中，纖維素受到熱機(jī)械作用，會(huì)發(fā)生熱降解、氧化降解、機(jī)械降解等，其中以熱降解和機(jī)械降解尤為突出。

天然纖維復(fù)合材料制品在產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中還存在著很多問(wèn)題：

1、由于天然纖維都具有親水性，而多數(shù)樹(shù)脂往往是疏水的，因此，在生產(chǎn)天然纖維復(fù)合材料時(shí)必須先對(duì)天然纖維表面進(jìn)行處理。天然纖維與生物質(zhì)材料的界面相容性問(wèn)題一直是制約天然纖維生物質(zhì)復(fù)合材料發(fā)展的主要問(wèn)題。

2、在改善天然纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能熱穩(wěn)定性上也需要我們進(jìn)一步研究。

3、樹(shù)脂與纖維之間的結(jié)合也是一個(gè)關(guān)鍵性的問(wèn)題，在生產(chǎn)NPC復(fù)合材料過(guò)程中需要對(duì)纖維進(jìn)行表面處理這無(wú)疑是增加了生產(chǎn)成本因此在發(fā)展NPC復(fù)合材料新型復(fù)合工藝中，為降低生產(chǎn)成本，偶聯(lián)劑的選擇至關(guān)重要。

4、各種專(zhuān)用基材樹(shù)脂和配套加工助劑的生產(chǎn)與供應(yīng)我國(guó)目前還沒(méi)有系列化價(jià)廉物美、大批量生產(chǎn)且質(zhì)量穩(wěn)定的NPC生產(chǎn)專(zhuān)用助劑。