[發(fā)明專利]一種微納纖維素改性的木塑復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910233020.6
• 申請(qǐng)日: 2019-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN109912875B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文俊;張璐;李如燕;張?jiān)坪?/a>;張靠民;孫金鵬;邵自強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué);昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L23/06
• 分類號(hào): C08L23/06;C08L51/06;C08L97/02;C08L1/02
• 代理公司: 北京理工正陽知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

1.一種微納纖維素改性的木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：具體步驟如下：

步驟一：微納纖維素的制備

(1)原料的膨潤(rùn)預(yù)處理：將原料于0±5℃在化學(xué)物質(zhì)1水溶液中膨潤(rùn)，然后水洗除去化學(xué)物質(zhì)1，得到濕態(tài)膨潤(rùn)后產(chǎn)物1，所述化學(xué)物質(zhì)1選自尿素、硫脲、硝酸鉀；

(2)磷酸溶解：將產(chǎn)物1加入到磷酸水溶液中，攪拌至全部溶解，沉析至大量水中終止反應(yīng)，然后水洗至中性，抽濾，得到膠狀產(chǎn)物2；

(3)球磨：將產(chǎn)物2在球磨機(jī)中球磨，得到微納纖維素水懸浮液；

步驟二：木塑復(fù)合材料的制備

木塑復(fù)合材料的制備所采用的原料為：干燥后的植物纖維、熱塑性聚合物、相容劑和微納纖維素；原料之間的添加量關(guān)系為：所述植物纖維的添加質(zhì)量為熱塑性聚合物的80～240％；所述相容劑的添加質(zhì)量為熱塑性聚合物的2～10％；所述微納纖維素，干重計(jì)，添加質(zhì)量為熱塑性聚合物的2～15％；

(1)部分植物纖維與微納纖維素的預(yù)混合：將步驟一得到的微納纖維素水懸浮液超聲處理后，倒入干燥后的部分植物纖維中，攪拌均勻，將混合物于105±2℃下干燥，得到植物纖維與微納纖維素的固體預(yù)混物1，所述部分植物纖維的質(zhì)量為植物纖維總質(zhì)量的5～10％；

(2)預(yù)混物1與其他組分的混合：將預(yù)混物1、干燥后的剩余植物纖維、熱塑性聚合物和相容劑在高速混合機(jī)中混合均勻，得到預(yù)混物2；

(3)造粒：將預(yù)混物2在密煉機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)中混煉、造粒，得到木塑塊料或顆粒；

(4)成型：以木塑塊料或顆粒為原料，通過擠出成型、模壓成型、注射成型的成型方式，得到不同形狀和尺寸的木塑復(fù)合材料試樣或制品。

2.如權(quán)利要求1所述的一種微納纖維素改性的木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟一(1)所述化學(xué)物質(zhì)1水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～20％；步驟一(1)所述原料與化學(xué)物質(zhì)1水溶液的質(zhì)量比為1:30～1:60g/g。

3.如權(quán)利要求1所述的一種微納纖維素改性的木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟一(1)所述化學(xué)物質(zhì)1使用尿素；步驟一(1)所述化學(xué)物質(zhì)1水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％；步驟一(1)所述原料與化學(xué)物質(zhì)1水溶液的質(zhì)量比為1:50g/g。

4.如權(quán)利要求1所述的一種微納纖維素改性的木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟一(2)中所述磷酸水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70～85％；步驟一(2)所述磷酸溶解的溫度為室溫～60℃。

5.如權(quán)利要求1所述的一種微納纖維素改性的木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟一(2)所述產(chǎn)物1，干重計(jì)，與磷酸水溶液的固液比，根據(jù)原料種類不同，控制以1:10g/ml為下限。

6.如權(quán)利要求1所述的一種微納纖維素改性的木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟一(2)所述磷酸水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％；步驟一(2)所述產(chǎn)物1，干重計(jì)，與磷酸水溶液的固液比為1:20g/ml；步驟一(2)所述磷酸溶解的溫度為50℃。

7.如權(quán)利要求1所述的一種微納纖維素改性的木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟一(3)所述球磨時(shí)間為3～5h。

8.如權(quán)利要求1所述的一種微納纖維素改性的木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟二所述植物纖維選自木粉、竹粉、稻殼、花生殼、咖啡殼、亞麻和農(nóng)作物秸桿；步驟二所述熱塑性聚合物選自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯；步驟二所述相容劑選自馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚醋酸乙烯酯、馬來酸酐接枝聚苯乙烯和乙烯醋酸乙烯共聚物。

9.如權(quán)利要求1所述的一種微納纖維素改性的木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟二(1)所述干燥后的部分植物纖維與微納纖維素水懸浮液的質(zhì)量比為1:10～1:20g/g。

10.如權(quán)利要求1所述的一種微納纖維素改性的木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟二(3)所述密煉機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)混煉、造粒的工藝條件與未添加微納纖維素時(shí)相同。