[發明專利]一種丙烯酸丁酯接枝改性漢麻稈芯的制備方法

在審

• 申請號: 202010785272.2
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111749015A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 姜振生
• 申請（專利權）人: 黑龍江省科學院高技術研究院
• 主分類號: D06M14/04
• 分類號: D06M14/04;D06M11/13;D06M101/06;C08L1/02
• 代理公司: 溫州市品創專利商標代理事務所(普通合伙) 33247
• 代理人: 吳海云

本發明所涉及的一種丙烯酸丁酯接枝改性漢麻稈芯的制備方法，先采用堿處理法對漢麻稈芯進行預處理，接著使用丙烯酸丁酯對其進行改性；本發明制備出的丙烯酸丁酯接枝改性漢麻稈芯，親水性能變弱，結晶度和有序度均增加，改善了與塑料基體的相容性。該制備方法簡單，無需高端專業的設備，對溫度，壓力的要求要求不高，快速節能，成本相對低廉。

技術領域

本發明屬于材料領域。具體涉及一種丙烯酸丁酯接枝改性漢麻稈芯的制備方法。

背景技術

作為天然的生物質材料，與碳纖維、玻璃纖維相比，植物纖維具有取材便捷、價格優惠、可再生和可降解等很多優點，所以在增強復合材料中得到廣泛應用。漢麻纖維由于纖維素的含量高、強度高，因此，也可以作為良好的增強組分制備復合材料，漢麻纖維是具有較高的比強度和比模量等力學性能，同時，我國的漢麻產量位居世界首位，具有潛在的工業應用價值。

漢麻稈芯作為一種自然界可獲取的天然資源，具有廣泛的來源并且性價比高，價格較低，符合人們對材料的需求，是一種可再生資源，目前，很多研究者將它作為一種高分子填料。漢麻稈芯的端面形狀可以近似為方形中空，外寬一般約為8mm，內寬一般約為4mm，環形的壁厚一般約為4mm。但是，漢麻桿芯所含纖維有著可變性的缺點，需要進行表面處理，進而提高其與熱塑性、熱固性和生物可降解基質制成的復合材料的力學性能。所以，將漢麻桿芯進行改性處理，降低其親水性能，以便日后作為高分子材料的補強材料，讓其充分發揮作用。

經過改性處理后的漢麻稈芯，其表面的粗糙程度和表面活性均得到了很大的提高，當其與基體進行機械耦合時，耦合的效果會比直接用未處理過的纖維好很多。一般都是通過改性，使漢麻稈芯表面的親水性下降，疏水性增強，將其制成復合材料，能夠增強復合材料的力學性能。

本發明通過丙烯酸丁酯接枝改性漢麻稈芯，調節漢麻桿芯的親疏水性，使之更容易與塑料復合。

發明內容

本發明的目的就是針對上述漢麻稈芯進行表面改性設計，先采用堿處理法對漢麻稈芯進行預處理，接著使用丙烯酸丁酯對其進行改性。本方法改變了漢麻稈芯的親疏水性，優化了漢麻稈芯和塑料基體的相容性，同時具有簡化生產制造工藝、降低制造成本、提高利用率的特點。

本發明所涉及的一種丙烯酸丁酯接枝改性漢麻稈芯的制備方法，其特征在于：將一定量的漢麻稈芯放置于濃度為10％-20％的氫氧化鈉溶液中，并浸泡30min-40min，而后將處理后的漢麻稈芯進行真空抽濾，并用蒸餾水洗滌多次至中性；將初步處理的漢麻稈芯轉移至20％-30％稀鹽酸溶液中浸泡30min，在溶液中加入濃度為8％-10％的硝酸鈰銨溶液浸泡30min，最后注入濃度為5％-10％的丙烯酸丁酯溶液，將其放入40℃-50℃的恒溫水浴中反應4h-6h，生成的產物用蒸餾水洗滌至中性，烘干，以無水乙醇作為溶劑洗滌沉淀去除未反應物質，放入60℃的干燥箱中干燥得到改性的漢麻桿芯。

本發明的優點如下：

本發明制備出的丙烯酸丁酯接枝改性漢麻稈芯，親水性能變弱，結晶度和有序度均增加，改善了與塑料基體的相容性。該制備方法簡單，無需高端專業的設備，對溫度，壓力的要求要求不高，快速節能，成本相對低廉。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細描述：

實例1

將一定量的漢麻稈芯放置于濃度為10％的氫氧化鈉溶液中，并浸泡30min，而后將處理后的漢麻稈芯進行真空抽濾，并用蒸餾水洗滌多次至中性；將初步處理的漢麻稈芯轉移至20％稀鹽酸溶液中浸泡30min，在溶液中加入濃度為8％的硝酸鈰銨溶液浸泡30min，最后注入濃度為5％的丙烯酸丁酯溶液，將其放入40℃的恒溫水浴中反應4h，生成的產物用蒸餾水洗滌至中性，烘干，以無水乙醇作為溶劑洗滌沉淀去除未反應物質，放入60℃的干燥箱中干燥得到改性的漢麻桿芯。

實例2

將一定量的漢麻稈芯放置于濃度為20％的氫氧化鈉溶液中，并浸泡40min，而后將處理后的漢麻稈芯進行真空抽濾，并用蒸餾水洗滌多次至中性；將初步處理的漢麻稈芯轉移至30％稀鹽酸溶液中浸泡30min，在溶液中加入濃度為10％的硝酸鈰銨溶液浸泡30min，最后注入濃度為10％的丙烯酸丁酯溶液，將其放入50℃的恒溫水浴中反應6h，生成的產物用蒸餾水洗滌至中性，烘干，以無水乙醇作為溶劑洗滌沉淀去除未反應物質，放入60℃的干燥箱中干燥得到改性的漢麻桿芯。