[發明專利]一種纖維素納米纖維/聚丙烯復合材料制備方法

有效

• 申請號: 202211357847.6
• 申請日: 2022-11-01
• 公開（公告）號: CN115678162B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 李志剛;王悅;王明輝;韓洪江;賈紅杰;王桂英;徐進
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L1/04;C08J3/00
• 代理公司: 吉林省中玖專利代理有限公司 22219
• 代理人: 李泉宏

1.一種纖維素納米纖維/聚丙烯復合材料制備方法，其特征在于，該方法的步驟如下：

(1)將漢麻秸稈粉碎成200目，去離子水清洗以去除灰塵和雜質；

(2)步驟(1)的漢麻秸稈利用堿性溶液浸泡處理1-3h，去除漢麻秸稈中的半纖維素和木質素，再用去離子水清洗去除表面化學殘留；

(3)步驟(2)的漢麻秸稈經過漂白處理以獲得具有單纖維結構的纖維素微纖維，再經去離子水清洗、干燥后，得到漢麻微纖維；所述的漂白處理使用0.5wt％-2wt％H₂O₂溶液，在60-90℃條件下反應40-70min，漢麻秸稈與H₂O₂溶液的質量比為1:10-1:15；

(4)步驟(3)的漢麻微纖維經過NHPI氧化處理和超聲處理得到纖維素納米纖維素懸浮液；所述的NHPI氧化處理的方法是將漢麻微纖維加入到容器中，再加入由N-羥基鄰苯二甲酰亞胺、溴化鈉和次氯酸鈉組成的混合溶液中，混合溶液中NHPI的濃度為0.05wt％-0.1wt％，溴化鈉濃度為0.2wt％-0.4wt％，次氯酸鈉濃度為2wt％-5wt％，用1-3mol/L?NaOH調節pH在9-11，在40-60℃的條件下反應1-3h，最終用乙醇來終止反應；

(5)步驟(4)的纖維素納米纖維懸浮液加入油性溶劑通過超聲分散配置Pickering乳液；所述的纖維素納米纖維懸浮液濃度為1g/L，纖維素納米纖維懸浮液與油性溶劑的質量比為(10-5):1；

(6)步驟(4)的纖維素納米纖維懸浮液加入聚丙烯中，再加入Pickering乳液，干燥、造粒和注塑制備纖維素納米纖維/聚丙烯復合材料；纖維素納米纖維懸浮液中的纖維素納米纖維固體纖維、聚丙烯、Pickering乳液質量份數配比為：纖維素納米纖維1～3份，聚丙烯5～50份，Pickering乳液1～3份。

2.根據權利要求1所述的纖維素納米纖維/聚丙烯復合材料制備方法，其特征在于，所述的漢麻秸稈為去除韌皮部分后的稈芯部分。

3.根據權利要求1所述的纖維素納米纖維/聚丙烯復合材料制備方法，其特征在于，步驟(2)中漢麻秸稈利用堿性溶液浸泡處理時，所述的堿性溶液為NaOH和Na₂SO₃混合溶液，NaOH濃度為2.5M，Na₂SO₃濃度為0.5M。

4.根據權利要求1所述的纖維素納米纖維/聚丙烯復合材料制備方法，其特征在于，步驟(2)中浸泡處理的溫度在70-90℃。

5.根據權利要求1所述的纖維素納米纖維/聚丙烯復合材料制備方法，其特征在于，步驟(2)中浸泡處理中漢麻秸稈和混合溶液質量比為1:(10-15)。

6.根據權利要求1所述的纖維素納米纖維/聚丙烯復合材料制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述的超聲處理使用的是超聲細胞粉碎儀，超聲處理30-50min。

7.根據權利要求1所述的纖維素納米纖維/聚丙烯復合材料制備方法，其特征在于，步驟(5)中所述的Pickering乳液所用的油性溶劑為植物油、礦物油和有機溶劑中的一種或幾種的組合。

8.根據權利要求1～7中任意一項所述方法制備得到的纖維素納米纖維/聚丙烯復合材料。