[發明專利]竹纖維接枝聚乳酸及其制備方法

有效

• 申請號: 201710954531.8
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107573520B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 左迎峰;吳義強;李萍;朱穎;劉文杰;肖俊華;何嘯宇;徐冰杰;王馳;屠茹茹;劉卯丑
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 黃藝平

本發明公開了一種竹纖維接枝聚乳酸及其制備方法，其制備方法包括以下步驟：將催化劑分散于乳酸單體中得到分散液，將分散液與竹纖維混合得到混合物；將混合物置于水熱反應釜中，密封放置，直至分散液充分滲入到淀粉中；在60℃～120℃下反應1h～12h得到竹纖維接枝聚乳酸。本發明通過反應單體乳酸與竹纖維上的親水羥基發生反應，從而改變竹纖維的親水性。此方法在無水和無有機溶劑環境下進行，反應單體乳酸能夠與竹纖維充分接觸，具有反應效率高，對設備要求較低等優勢。由此制備得到的竹纖維接枝聚乳酸，接枝率高、吸水率低。

技術領域

本發明涉及竹材改性和竹質復合材料技術領域，尤其涉及一種竹纖維接枝聚乳酸及其制備方法。

背景技術

竹類資源極為豐富且生長周期短，其研究和利用備受關注，先后成功研制了各類竹材人造板、竹活性炭和竹燃料等產品。但這些傳統加工利用方法的利用率極低、生產能耗高、污染嚴重、性能單一和附加值不高。鑒于此，竹材與高分子樹脂復合，開發可用于包裝、建筑，甚至汽車、高鐵和飛機等底板和內飾的竹塑復合材料，不僅提高竹產品的附加值和擴大其應用范圍，還有利于促進發展循環經濟和維持生態平衡。傳統竹塑復合材中的“塑”一般采用PE、PP、PVC等依賴石油資源的不可再生塑料，這些傳統塑料在自然界中幾乎不能被降解，從而又會造成二次污染——“白色污染”。因此，能從根源上解決上述問題的可生物降解聚乳酸樹脂與竹纖維的復合成為關注的重點和熱點。然而，竹纖維中含有大量親水羥基(-OH)，導致與非極性塑料存在界面相容性極差的問題，直接影響竹塑復合材料的界面厚度、形狀、結構及分散的均勻性，導致材料性能劣化。若將竹纖維分子鏈上親水羥基進行疏水改性，讓疏水基團代替親水羥基，有利于竹纖維與聚乳酸樹脂之間形成相容界面，有效提高竹纖維/聚乳酸這種新型竹塑復合材料的綜合性能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種竹纖維接枝聚乳酸及其制備方法，通過反應單體乳酸與竹纖維上的親水羥基發生反應，從而改變竹纖維的親水性。此方法在無水和無有機溶劑環境下進行，反應單體乳酸能夠與竹纖維充分接觸，具有反應效率高，對設備要求較低(不要求高壓)等優勢。由此制備得到的竹纖維接枝聚乳酸，接枝率高、吸水率低。

為解決上述技術問題，提供了一種竹纖維接枝聚乳酸的制備方法，包括以下步驟：

S1、將催化劑分散于乳酸單體中得到分散液，將所述分散液與竹纖維混合得到混合物；

S2、將所述混合物置于水熱反應釜中，密封放置，直至分散液充分滲入到竹纖維中；

S3、在60～120℃下反應1h～12h得到竹纖維接枝聚乳酸。

上述的制備方法，優選的，所述催化劑的含量為0.1～4重量份，所述乳酸的含量為10～200重量份，所述竹纖維的含量為100重量份。

上述的制備方法，優選的，所述催化劑的含量為2重量份，所述乳酸的含量為100重量份，所述竹纖維的含量為100重量份。

上述的制備方法，優選的，所述引發劑為乳酸鋅、辛酸亞錫和三乙基鋁中的一種。

上述的制備方法，優選的，所述S2步驟中，所述密封放置時間為1h～12h。

上述的制備方法，優選的，所述S3步驟還包括竹纖維接枝聚乳酸后處理步驟，具體為：將所述竹纖維接枝聚乳酸通過丙酮洗滌后，在50℃下烘干。

作為一個總的技術構思，本發明還提供了一種上述制備方法制備得到的竹纖維接枝聚乳酸。

作為一個總的技術構思，本發明還提供了一種上述方法制備得到的疏水淀粉。

與現有技術相比，本發明的優點在于：