[發明專利]一種高強度耐水型竹塑材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810872969.6
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN108948536A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 劉茂龍;蔣東明;王素香
• 申請（專利權）人: 佛山皖陽生物科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L97/02;C08K13/06;C08K9/10;C08K3/36;C08K3/22;C08K5/12;C08K5/098
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本發明涉及一種高強度耐水型竹塑材料的制備方法，屬于竹塑材料制備技術領域。本發明將硅酸鈉溶液滴加入氧化鋅懸濁液中，通過調節pH值使硅原子以氫氧化硅的形式包覆于氧化鋅表面，通過引入氧化硅使氧化鋅本身的力學性能得到提高，在與竹纖維混合后二氧化硅可以與竹纖維表面形成氫鍵和分子間作用力吸附，還能通過鈦酸酯偶聯劑高度分散于竹纖維各分子之間，利用偶聯作用使氧化物與竹纖維和塑料聚合物緊密結合，利用親無基團結合二氧化硅/氧化鋅以及其它材料，增強竹塑材料表面強度，在竹塑材料受外力時，可以更好的傳遞應力、分散能量，因此進一步增強竹塑材料的力學性能，使其韌性、抗沖擊性能增強，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種高強度耐水型竹塑材料的制備方法，屬于竹塑材料制備技術領域。

背景技術

竹塑復合材料是以竹纖維、竹粉的形態為增強材料或填料添加到熱塑性塑料中，并通過加熱使竹材與熔融狀態的熱塑性塑料進行復合而成或指將有機單體注入竹材的微細結構中，然后采用輻射法或觸媒法等處理，使有機單體與竹材組分產生接枝共聚或均聚物的一種材料。

我國竹資源十分豐富，其中竹林面積、竹子種類以及經濟利用水平均居世界首位。竹類植物以其生長快、培育周期短、便于栽培與管理的特點，已日益受到人們的重視。目前，我國竹子主要用于制作傳統的手工業品，如籃子、椅子、地板等，附加價值以及利用率均很低，尚有極大的開發和應用潛力。

隨著石油化工的發展，塑料作為人工合成的高分子材料，也得到迅速發展。由于具有良好的成型、成膜性，絕緣性，耐酸堿、耐腐蝕性，低透氣以及易于著色、外觀鮮艷等特點，塑料成為了一類不可代替且與生活息息相關的材料，廣泛用于家電產品、汽車、家具、包裝用品、農用薄膜等許多方面。到目前為止，我國每年產量也超過500萬噸。然而隨著塑料產量增大、成本降低、大量的商品包裝袋、液體容器以及農膜等，人們已經不再反復使用，而是用過即作為垃圾丟棄的一次性消費品，最后給環境帶來了“白色污染”。

竹塑復合材料是一種新型結構的材料，降低塑料的使用量以及減少環境污染，具有極大的開發利用前景。目前，竹塑復合材料的開發依然面臨著很多的技術難題，其中最重要的就是竹纖維與塑料之間的兼容性問題。竹纖維表面是強極性的，親水性較強，而塑料是非極性的，疏水性較強，從而導致竹纖維和塑料之間的兼容性差，界面粘結力小。為了解決上述問題，較多研究人員采用偶聯劑、改性劑等對竹粉的表面進行處理，以提高竹粉與塑料之間的兼容性。這些偶聯劑和改性劑可一定程度上提高竹粉和塑料之間的兼容性，但仍然無法滿足高質量竹塑復合材料的要求。且目前竹塑材料韌性不足、耐水性能不佳。因此，發明一種高強度耐水型竹塑材料對竹塑材料制備技術領域具有積極意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對目前竹塑材料韌性不足、耐水性能不佳的缺陷，提供了一種高強度耐水型竹塑材料的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種高強度耐水型竹塑材料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：

（1）將竹片與氫氧化鈉溶液按質量比1:5投入反應釜中，升高反應釜內溫度，恒溫加熱，滴加鹽酸調節pH值至4～5，常溫下靜置50～60min，靜置后進行抽濾得到濾渣，用蒸餾水清洗3～5次后放入烘箱中恒溫干燥得到反應產物；

（2）按重量份數計，稱取12～15份上述反應產物、0.5～0.8份四異丙基二（二辛基亞磷酸酰氧基）鈦酸酯和25～28份蒸餾水混合投入錐形瓶中振蕩，反應完畢后投入鼓風干燥機中干燥，干燥后研磨得到改性反應固體，備用；

（3）稱取500～700g氧化鋅投入研磨機中研磨，研磨后過80目篩得到過篩物，將過篩物與水按質量比1:25投入燒杯中，將燒杯置于超聲振蕩儀中振蕩制得懸濁液；