[發明專利]一種木塑復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811068233.X
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109265862A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 鄧臘云;陳澤君;王勇;范友華;馬芳;李志高
• 申請（專利權）人: 湖南省林業科學院
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L1/02;C08L97/02;C08K3/26;C08K3/22;C08J9/10;D06M13/388;D06M11/30;D06M11/50;D06M11/13;D06M13/203;D06M13/224;D06M101/06
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

1.一種木塑復合材料，以重量份數比計，由以下原料制備而成：纖維素納米纖維0.1-5份，植物纖維粉5-30份，聚氯乙烯顆粒30-90份，納米碳酸鈣25-80份，納米氧化鋅0.5-2份，AC發泡劑1-5份，偶聯劑0.5-2份，潤滑劑0.5-3份。

2.根據權利要求1所述的木塑復合材料，其特征在于，所述的木塑復合材料，以重量份數比計，由以下原料制備而成：纖維素納米纖維1-3份，植物纖維粉10-15份，聚氯乙烯顆粒50-60份，納米碳酸鈣30-50份，納米氧化鋅1-2份，AC發泡劑2-5份，偶聯劑1-2份，潤滑劑1-2份。

3.根據權利要求1所述的木塑復合材料，其特征在于，所述的纖維素納米纖維的直徑為1-10nm，長徑比大于100。

4.根據權利要求1所述的木塑復合材料，其特征在于，植物纖維粉為100-300目的楊木粉、竹粉兩者任意比例的混合物。

5.根據權利要求1所述的木塑復合材料，其特征在于，偶聯劑是由馬來酸酐和甲基丙烯酸縮水甘油酯混合而成，馬來酸酐和甲基丙烯酸的質量比為(10-90):(10-90)。

6.根據權利要求1所述的木塑復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將竹材進行干燥，粉碎成竹粉；將竹粉在設定溫度下置于苯和乙醇的混合溶液進行抽提，得到抽提后的竹粉；接著將抽提后的竹粉用苯磺酸鹽水溶液進行處理，去除木質素，然后在堿性條件下，去除半纖維素，得到竹纖維素；

(2)將步驟(1)中的竹纖維素加入到含有2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、溴化鈉、次氯酸鈉的水溶液中，然后進行攪拌翻反應，反應過程中，滴加氫氧化鈉溶液，維持溶液的pH為9～10，反應結束后，加入甲醇，并用高剪切均質機進行處理，處理結束后，加入亞氯酸鈉、過硫酸銨，進行加熱處理，處理結束后，進行離心分離，接著經過抽濾、烘干后得到纖維素納米纖維；

(3)將植物纖維粉放入共混器，按照比例加入偶聯劑，在設定條件下進行改性處理，得改性植物纖維粉；然后按照比例加入聚氯乙烯顆粒、納米碳酸鈣、AC發泡劑、納米氧化鋅、潤滑劑步和驟(2)中的纖維素納米纖維，混勻后得到混合物；

(4)將步驟(3)中的混合物放入密煉機進行密煉，得固體混合物；接著將固體混合物排入冷混機，進行降溫，降至適宜溫度后，排入成型機，通過螺桿擠出機擠出，并通過模具定型、牽引和切割等工序得到木塑復合材料。

7.根據權利要求6所述的木塑復合材料，其特征在于，所述步驟(1)中，粉碎后竹粉的粒度為100-300目；抽提設定溫度為75-85℃，苯和乙醇的混合比例為(1-2):1；抽提時間為2-5h；苯磺酸鹽水溶液的質量分數為20-60％；竹粉與苯磺酸鹽溶液的質量體積比為1:5-20g/mL。

8.根據權利要求6所述的木塑復合材料，其特征在于，所述步驟(2)中，2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物的濃度為0.2-0.5g/L，溴化鈉的濃度為2-3g/L；次氯酸鈉的濃度為3-5g/L，竹纖維素與水溶液的質量體積比為1:(10-20)g/mL；反應溫度為65-80℃，反應時間為1.5-2.5h；竹纖維素與甲醇質量體積比為1:(1-3)g/mL；均質處理時間為0.5-2h；竹纖維素、亞氯酸鈉、過硫酸銨的質量比為(100-80):(5-3):(3-2)；加熱處理溫度為60-75℃，處理時間為1-3h。

9.根據權利要求6所述的木塑復合材料，其特征在于，所述步驟(3)中，改性處理條件為55-75℃攪拌改性，改性處理時間為0.5-1h。

10.根據權利要求6所述的木塑復合材料，其特征在于，所述步驟(4)中，密煉條件為：密煉室溫度115-130℃，轉速為50-96rpm，密煉時間為15-60min；適宜溫度為40-45℃。