[發(fā)明專利]一種可生物降解的稻殼粉基復合材料及其制備方法

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• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108047737A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 王少會;莊展鵬;柯嬋
• 申請（專利權）人: 殼氏（黑龍江）新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L67/04;C08L23/08;C08L23/06;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/34;C08K3/22;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 泉州勁翔專利事務所(普通合伙) 35216
• 代理人: 王小明

本發(fā)明涉及的是一種可生物降解的稻殼基復合材料，包括以下重量組分：稻殼粉500份、玻璃纖維20?30份、納米蒙脫土4?6份、表面改性劑4?6份、抗氧劑4?6份、聚乳酸110?130份、熱塑性樹脂8?12份、二氧化鈦10?15份、潤滑劑10?12份。本發(fā)明以清潔、干燥的稻殼粉為基體，原料可再生、綠色、環(huán)保等特點；添加了一維的玻璃纖維、二維的層狀納米蒙脫土以及三維的納米二氧化鈦，保證了材料的剛性和強度；并采用熱塑性樹脂增強韌性。

技術領域

本發(fā)明涉及高分子材料領域，尤其涉及的是一種可生物降解的稻殼粉基復合材料及其制備方法。

背景技術

我國是農業(yè)大國，其中水稻種植面積世界最廣。據不完全統(tǒng)計，我國每年稻殼產量達8000萬噸，目前主要用于發(fā)電、制備白炭黑和活性炭、釀酒及化工原料等，但其中得到經濟高效利用的比重很少。大量的稻殼因占地面積大，不得不掩埋或焚燒，造成資源嚴重浪費和環(huán)境污染問題。

稻殼作為生物質材料，具有生物降解特性，目前利用其生物降解特性的研究主要是采用稻殼粉作為填充物，添加加到塑料中，以降低成本或提高材料的生物降解性能。主要問題在于稻殼粉的添加量少時，經濟效益和生物降解特性改善不明顯；當稻殼粉添加量較多時，加工流動性差，產品力學性能低，甚至無法成型。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種以稻殼粉為主要基料，易于加工，具有優(yōu)良力學性能的可生物降解的稻殼基復合材料。

為實現上述目的，本發(fā)明的技術解決方案是：

一種可生物降解的稻殼基復合材料，包括以下重量組分：稻殼粉500份、玻璃纖維20-30份、納米蒙脫土4-6份、表面改性劑4-6份、抗氧劑4-6份、聚乳酸110-130份、熱塑性樹脂8-12份、二氧化鈦10-15份、潤滑劑10-12份。

優(yōu)選的，熱塑性樹脂為EVA。EVA具有熔融溫度低，可生物降解性，可塑性強，流動性好等特點，是一種環(huán)保材料。其熔融溫度與稻殼粉成型溫度的匹配度更好。

優(yōu)選的，熱塑性樹脂為LLDPE。

優(yōu)選的，表面改性劑為鋁鈦酸酯偶聯劑。

優(yōu)選的，抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑168。

優(yōu)選的，潤滑劑為PE蠟或EVA蠟。

一種可生物降解的稻殼基復合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、將稻殼粉、玻璃纖維、納米蒙脫土加入到高速混合機中，溫度調節(jié)至98-100℃，混合攪拌4-6min。

S2、向高速混合機內加入表面改性劑、抗氧劑，溫度調節(jié)至138-145℃，混合攪拌8-12min。

S3、向高速混合機內加入聚乳酸、EVA，溫度調節(jié)至155-165℃，混合攪拌8-12min。

S4、向高速混合機內加入二氧化鈦、潤滑劑，混合攪拌4-6min，得到物料A。

S5、將物料A破碎后，送入螺桿擠出機熔融混煉，擠出后依次進行風冷、牽引拉伸、切粒機造粒。

進一步的，螺桿擠出機由六段構成，工作溫度依次為155℃、160℃、165℃、160℃、160℃和145℃。

進一步的，步驟S5螺桿機的工作轉速為80轉/min。

通過采用上述的技術方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明以清潔、干燥的稻殼粉為基體，原料可再生、綠色、環(huán)保等特點。