[發明專利]廢紙纖維/納米纖維素增強聚乳酸基復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110240208.0
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113136095A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 張效林;迪靜靜;李佳
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L97/02;C08L1/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

1.廢紙纖維/納米纖維素增強聚乳酸基復合材料的制備方法，其特征在于，具體按照如下步驟實施：

步驟1，分別制備硅烷偶聯劑KH570、鈦酸酯偶聯劑201、氫氧化鈉、聚乙二醇6000和復合硅烷偶聯劑溶液，并分別噴灑在納米纖維素和廢紙纖維上，使用水浴加熱并不斷攪拌，處理一定時間后得到改性納米纖維素和改性廢紙纖維；

步驟2，將納米纖維素和聚乳酸分別在烘箱中進行干燥；或者將納米纖維素、廢紙纖維及聚乳酸分別在烘箱中進行干燥；或者將步驟1制備的改性納米纖維素、改性廢紙纖維以及聚乳酸分別在烘箱中進行干燥；

步驟3，將干燥好的納米纖維素和聚乳酸放入混煉機中熔融混煉，得到共混物a；或者將干燥好的納米纖維素和廢紙纖維以及聚乳酸放入混煉機中熔融混煉，得到共混物b；將干燥好的改性納米纖維素和改性廢紙纖維以及聚乳酸放入混煉機中熔融混煉，得到共混物c；

步驟4，將共混物a或共混物b或共混物c進行破碎，得到顆粒狀的復合材料，然后將顆粒狀的復合材料放于烘箱中干燥；

步驟5，從烘箱中取出干燥好的復合材料進行注塑成型，待冷卻后取出標準試樣，得到納米纖維素/聚乳酸或者廢紙纖維/納米纖維素/乳酸或者改性廢紙纖維/改性納米纖維素/聚乳酸復合材料。

2.根據權利要求1所述的廢紙纖維/納米纖維素增強聚乳酸基復合材料的制備方法，其特征在于，所述復合硅烷偶聯劑溶液為硅烷偶聯劑KH570和聚乙二醇6000的混合溶液，所述復合硅烷偶聯劑溶液中硅烷偶聯劑KH570和聚乙二醇6000的質量比為3±0.2:4±0.2。

3.根據權利要求2所述的廢紙纖維/納米纖維素增強聚乳酸基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟1中所述硅烷偶聯劑KH570、鈦酸酯偶聯劑201、氫氧化鈉、聚乙二醇6000和復合硅烷偶聯劑的質量分別制備好的改性廢紙纖維/改性納米纖維素/聚乳酸復合材料質量的3±0.2％、3±0.2％、5±0.2％、4±0.2％、7±0.4％。

4.根據權利要求1所述的廢紙纖維/納米纖維素增強聚乳酸基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中水浴加熱溫度為50-70℃，處理時間為3-4h。

5.根據權利要求1所述的廢紙纖維/納米纖維素增強聚乳酸基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2中干燥溫度為60-80℃，干燥時間為6-8h。

6.根據權利要求1所述的廢紙纖維/納米纖維素增強聚乳酸基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中若為納米纖維素和聚乳酸混合，則共混物a中納米纖維素質量分數為1-5％，剩余為聚乳酸；

若為納米纖維素、廢紙纖維以及聚乳酸混合，則共混物b中廢紙纖維質量分數為10-20％，剩余為納米纖維素和聚乳酸；

若為改性納米纖維素、改性廢紙纖維以及聚乳酸混合，則共混物c中納米纖維素的質量分數為3％、廢紙纖維質量分數為15％，硅烷偶聯劑KH570、鈦酸酯偶聯劑201、氫氧化鈉、聚乙二醇6000和復合硅烷偶聯劑質量分數分別為3±0.2％、3±0.2％、5±0.2％、4±0.2％、7±0.4％，剩余為聚乳酸。

7.根據權利要求1所述的廢紙纖維/納米纖維素增強聚乳酸基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中的混煉溫度為170-175℃，混煉時間為5-10min。

8.根據權利要求1所述的廢紙纖維/納米纖維素增強聚乳酸基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟4中將共混物置于多功能粉碎機中進行破碎，粉碎時間為1-2min，得到顆粒狀的復合材料，在烘箱中干燥時間為3-4h，干燥溫度為60-80℃。

9.根據權利要求1所述的廢紙纖維/納米纖維素增強聚乳酸基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟5中注塑溫度為170±2℃，注塑壓力90±2bar，注塑時的保壓壓力為30±2bar，保壓時間為1-3s。