[發明專利]一種石墨烯PLA木塑復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201910303923.7
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN109880331A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 黃麗婕;安書香;趙含宇;徐豪;李春穎;黃崇杏;王雙飛
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L97/02;C08K5/544;C08K3/04;C08K5/5435;C08K5/5425;C08K5/549
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 吳肖敏

本發明公開了一種石墨烯PLA木塑復合材料的制備方法，將桉木進行切割粉碎，并將粉碎后的桉木粉經60～100目篩過濾，除去桉木粉中的較大雜質，得到較為純粹的桉木細粉，將得到的桉木細粉置于鼓風干燥箱中，進行鼓風干燥，直至質量恒定絕干，將絕干木粉加入到丙酮、硅烷偶聯劑等溶液中，加熱浸潤，反應結束后烘干至木粉絕干，將浸潤烘干后的木粉、石墨烯粉末與粉末在高速混合攪拌，將混合均勻的粉末加熱成型，即獲得所述的木塑復合材料，該石墨烯PLA木塑復合材料的制備方法，操作簡單安全，反應容易，效率高，能耗少，環保低污染，性能提高明顯等優點，且還具有適用面廣、使用試劑量少、反應速度快以及反應產物無毒，對人體無刺激等優點。

技術領域

本發明屬于PLA復合材料技術領域，具體涉及一種石墨烯PLA木塑復合材料的制備方法。

背景技術

木塑復合材料簡稱為WPC，是按某種比例將木質纖維(如木粉、秸稈粉等)在一定的預先處理之后，使之與高分子樹脂或其他材料充分混合均勻而相互結合而成的一種新型材料，木塑復合材料近幾年的新出現，能夠把一些資源更大程度地充分利用，減少了資源的浪費，很大程度上減輕了因為廢棄塑料和家具等所引發的污染和破壞環境等嚴重的問題，具有“合成木材”的美稱，在各個領域中都具有非常寬闊的前景。

現階段木塑復合材料為加快降解時間而提高部分木質纖維添加量，復合材料的力學性能較差。且現階段可以通過添加少量石墨烯從而達到力學性能大幅度提高，而不延長降解時間的效果。但目前尚未見有利用添加石墨烯的桉木粉、聚乳酸為主要原料制成的木塑復合材料的相關報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種石墨烯PLA木塑復合材料的制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種石墨烯PLA木塑復合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1，將桉木進行切割粉碎，并將粉碎后的桉木粉經60～100目篩過濾，除去桉木粉中的較大雜質，得到較為純粹的桉木細粉；

S2，將S1得到的桉木細粉置于鼓風干燥箱中，進行鼓風干燥，直至質量恒定絕干；

S3，將S2中的絕干木粉加入丙酮和硅烷偶聯劑混合的溶液中進行浸泡，使溶液淹沒絕干木粉，并攪拌均勻，得到混合后的復合溶液；

S4，將S3中得到的復合溶液置于水浴鍋中，水浴加熱，之后進行抽濾，抽濾完成后以S2的方式進行烘干；

S5，將PLA粉末、石墨烯粉末與S4中烘干完成后的粉末置于高速攪拌機中攪拌30-60min，使攪拌均勻；

S6，將S5中攪拌完成后的粉末置于平板硫化機中，加壓成型得到復合材料。

優選的，S2中，桉木細粉在鼓風干燥箱內的鼓風溫度為160℃～180℃，鼓風時間為10h～12h。

優選的，S3中，丙酮-硅烷偶聯劑-木粉的三者之間的質量比為50:0.025～0.030:1。

優選的，S3中，硅烷偶聯劑為KH550、KH560、KH570、KH580和KH590中的任一種或多種組合，且混合浸泡時，其內部還加入與硅烷偶聯劑含量相同的增塑劑，其中增塑劑為DEHP、DINP、DNOP、DBP、DMP、DEP、六亞甲基二異氰酸酯(HMDI)、馬來酸酐和有機蒙脫土懸浮液中的任一種或多種組合。

優選的，S4中，水浴加熱設置的溫度為65～80℃，時間為1h～2h。

優選的，S5中PLA粉末、石墨烯粉末和S4中烘干完成后的粉末三者之間的比例為17:0.5～1:2～2.5。

優選的，S6中，在平板硫化機進行加壓成型的設置溫度為160℃～180℃，時間為10～15min，壓力為13MPa～15MPa。