[發明專利]基于麥秸稈纖維表面處理制備復合材料的方法

有效

• 申請號: 201810680735.1
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN109021352B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 張效林;聶孫建
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L97/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 談耀文

本發明公開了一種基于麥秸稈纖維表面處理制備復合材料的方法，步驟1、麥秸稈纖維表面處理，配置處理液，用處理液處理麥秸稈纖維，清洗處理后的麥秸稈纖維，干燥清洗后的麥秸稈纖維；步驟2、混煉，將步驟2得到的麥秸稈纖維破碎至50?60目，將高密度聚乙烯破碎至2?6目，按比例稱取麥秸稈纖維與高密度聚乙烯，放置于混煉機中混煉得到共混物；步驟3、注塑，將步驟3得到的共混物破碎至2?6目，干燥至含水量3％以下，放置于注塑機中注塑成型，即得復合材料。本發明經木聚糖酶、脂肪酶、偶聯劑A?172三種復合處理的麥秸稈纖維制備的復合材料性能最佳，這種表面處理方法解決了麥秸稈纖維與基體高密度聚乙烯相容性差的問題，提高了復合材料的整體性能。

技術領域

本發明屬于纖維增強復合材料制備技術領域，具體涉及基于麥秸稈纖維表面處理制備復合材料的方法。

背景技術

植物纖維增強熱塑性塑料復合材料是一種綠色環保型復合材料，是由植物纖維與熱塑性塑料通過熱壓、擠壓或注射的方式制備而成，具有良好的耐腐蝕性、抗老化性、低吸水性、易加工成型和可降解性能。被廣泛應用于建筑、家具、包裝運輸領域，可替代木材，節約木材資源的使用。但由于植物纖維是極性分子，含有大量的極性官能團，而熱塑性塑料是非極性分子，雖然在高溫共混時可以通過熱塑性塑料的熔融狀態來達到共混體，但通過微觀觀察，發現兩者之間存在明顯界限，導致復合材料的性能達不到要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于麥秸稈纖維表面處理制備復合材料的方法，解決了現有技術中存在的植物纖維增強塑料復合材料相容性差導致復合材料性能達不到要求的問題。

本發明所采用的技術方案是，基于麥秸稈纖維表面處理制備復合材料的方法，對麥秸稈纖維進行表面處理，將處理后的麥秸稈纖維與高密度聚乙烯置于混煉機中混煉得到共混物，將共混物放入注塑機中注塑成型即得復合材料。

本發明的特點還在于：

具體按照以下步驟實施：

步驟1、麥秸稈纖維表面處理，配置處理液，用處理液處理麥秸稈纖維，對處理后的麥秸稈纖維進行清洗、干燥操作；

步驟2、混煉，將步驟1得到的麥秸稈纖維破碎至50-60目，將高密度聚乙烯破碎至2-6目，按比例稱取麥秸稈纖維與高密度聚乙烯，放置于混煉機中混煉得到共混物；

步驟3、注塑，將步驟2得到的共混物破碎至2-6目，干燥至含水量3％以下，放置于注塑機中注塑成型，即得復合材料。

步驟1具體按照以下步驟實施：

步驟1.1、配置麥秸稈纖維處理液，用去離子水、檸檬酸和檸檬酸鈉配置pH為4.5～6.5的緩沖溶液，將緩沖溶液加熱至40℃～50℃并保持恒溫，稱取處理劑加入緩沖溶液，攪拌使其混合均勻；

步驟1.2、處理麥秸稈纖維，稱取含水量3％以下的麥秸稈纖維加入步驟1.1得到的麥秸稈纖維處理液中，處理4.5h～5.5h；

步驟1.3、清洗，將步驟1.2處理得到的麥秸稈纖維置于200目的篩網上，用去離子水反復清洗，直至獲得清洗液的上層清液的pH為6.5～7.5；

步驟1.4、干燥，將步驟1.3得到的麥秸稈纖維干燥至含水量3％以下。

步驟1.1中的處理劑具體為木聚糖酶，步驟1.1中緩沖溶液、木聚糖酶與步驟1.2中麥秸稈纖維的質量比依次為(1000-2000):(0.1-1.0):(60-100)。

步驟1.1中的處理劑具體為脂肪酶，步驟1.1中緩沖溶液、脂肪酶與步驟1.2中麥秸稈纖維的質量比依次為(1000-2000):(0.5-1.5):(60-100)。

步驟1具體過程如下：