[發明專利]一種新型高強度復合纖維材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810334491.1
• 申請日: 2018-04-14
• 公開（公告）號: CN108395579A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 王迅;王強
• 申請（專利權）人: 邳州易薩新型材料有限公司
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08L5/08;C08B37/08;D06M11/38;D06M14/04;D06M13/513;D06M101/06
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本發明公開了一種新型高強度復合纖維材料的制備方法，以亞麻纖維，馬來酸酐，γ?氨基丙基三乙氧基硅烷，乙酰化甲殼素晶須為原料，通過熔融共混法進行復合制備出一種新型高強度復合纖維材料，其合成原料用量為：20~60重量份改性亞麻纖維，10~50重量份乙酰化甲殼素晶須。本發明制備的復合纖維材料，工藝流程簡單，操作方便，強度高，可應用于生物醫療、食品包裝和農用地膜等多種領域。

技術領域

本發明涉及新材料領域，具體涉及一種可生物降解復合纖維材料，可應用于生物醫療、食品包裝和農用地膜等多種領域。

背景技術

石油資源日益枯竭，生態環境逐漸惡化，對于可再生資源且廢棄后可降解的新型材料的需求更加迫切，因此纖維材料被廣泛應用到工業、農業、交通、建筑以及國防工業等領域中。天然纖維包括麻纖維、木纖維等，主要成分為纖維素、半纖維素、木質素等物質。其中麻纖維主要有亞麻、劍麻、洋麻、大麻、黃麻等不同種類，亞麻纖維是亞麻屬植物的韌皮纖維，來源豐富，價格低廉，傳統上用于紡織行業。亞麻復合材料是目前最常見的天然纖維復合材料，廣泛應用在汽車工業、建材、裝飾材料等領域。天然纖維具有吸濕性，使復合材料在吸水后發生膨脹，同時減弱纖維與基體的界面結合力，降低復合材料的力學性能，限制了天然纖維復合材料在汽車、建材等方面的應用。此外，與PE等傳統塑料相比，纖維材料還存在著力學性能低和耐熱性較差等缺點，限制了纖維類材料的進一步廣泛應用。甲殼素是自然界中僅次于纖維素的第二大可再生資源，同時也是除蛋白質外含氮量最高的天然高分子材料，高度結晶的甲殼素晶須具有無毒、生物降解性和優異的機械強度等特點，成為增強各類聚合物的焦點之一。本發明以亞麻纖維，馬來酸酐，γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，乙酰化甲殼素晶須為原料，通過熔融共混法進行復合制備出一種新型高強度復合纖維材料，工藝流程簡單，操作方便，強度高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型高強度復合纖維材料的制備方法，其制備工藝流程簡單，強度高，可應用于生物醫療、食品包裝和農用地膜等多種領域。

一種新型高強度復合纖維材料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟:

1）配置1000重量份質量分數為5%NaOH水溶液，將200重量份亞麻纖維浸泡其中7h后洗滌至中性，再用蒸餾水清洗，室溫風干備用；稱取120重量份馬來酸酐溶于600重量份二甲苯，在60℃下磁力攪拌2h使馬來酸酐均勻分散在二甲苯中，然后將上述處理過的亞麻纖維浸泡其中，升溫到100℃維持1h后取出用自來水、蒸餾水和乙醇清洗，風干備用；稱取400重量份甲醇于燒杯中，加入100重量份去離子水和20重量份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷磁力攪拌30min，將上述處理過的亞麻纖維室溫下浸泡在上述溶液中1h后取出，50℃下鼓風干燥備用；

2）稱取20~60重量份上述表面改性的亞麻纖維，10~50重量份乙酰化甲殼素晶須，在ML-E密煉機中110℃共混10min，隨后，將共混物在SK-160開放式混煉機上116℃混煉壓延10min得到亞麻纖維/乙酰化甲殼素晶須復合材料。

有益效果：本發明提供一種新型高強度復合纖維材料的制備方法，乙酰化甲殼素晶須的引入有效改善了乙酰化甲殼素晶須與亞麻纖維的相容性，纖維表面羥基可與亞麻纖維形成氫鍵從而促進了復合材料熱穩定性和力學性能的改善，甲殼素的酰基化改性有利于晶須與纖維界面相互作用，纖維將應力通過界面層傳遞給晶須，晶須承擔部分作用力，纖維所受作用力分散，斷裂得以延緩，從而實現晶須對纖維材料的增強增韌作用。

具體實施方式

實施例1