一种棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，包括如下质量份的组分：100份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1‑20份棕榈叶鞘纤维粉，通过高速共混后挤出造粒。本发明专利技术将棕榈叶鞘纤维粉碎磨细后经碱改性，可以有效降低界面阻力，提高其与基体材料的相容性，能满足聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的改性需求。而光敏剂的引入也可以有效缩短以该复合材料为基材的一次性制品的降解周期。

A kind of polyadipic acid/butylene terephthalate composite modified by palm sheath fiber powder and its preparation method

The invention discloses a palm sheath fiber powder modified polyadipic acid/butylene terephthalate composite material, which comprises 100 parts of polyadipic acid/butylene terephthalate and 1 20 parts of palm sheath fiber powder, which are extruded and granulated after high speed blending. The palm sheath fiber is ground and refined by alkali modification, which can effectively reduce the interfacial resistance, improve the compatibility with the matrix material, and meet the modification requirements of polyadipic acid/butylene terephthalate. The introduction of photosensitizer can also effectively shorten the degradation cycle of disposable products based on the composite material.

【技术实现步骤摘要】
一种棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料及其制备方法
本专利技术涉及可完全生物降解的高分子复合材料领域，尤其涉及一种棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯具有优异的加工性能，在工业、农业、家居、包装等领域具有很广泛的应用前景。但是，单一的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯具有拉伸强度不足、成本高等缺点，需要借助改性来改善其机械性能并降低成本。棕榈科植物全球约有2500种，主要出产于热带地区，其中棕榈属棕榈科，原产于中国，种植历史悠久，主要分布与长江以南各省区。它不仅是优良的观赏树种，还是重要的经济作物。棕榈纤维属于棕树的叶鞘纤维粉，称为棕板(或棕皮)。棕榈纤维自然生长过程中交织成网，形成片状层层包于棕榈树茎杆上。据史料记载，早在汉代人们已将棕丝制作蓑衣，晋代把棕用于搓制绳索。此后，棕榈用于制作生活用品和其药用的价值日益被人们所发现。主要剥取其叶鞘纤维粉做棕绷、地毡，制刷子和作沙发的填充料等；嫩叶经漂白可制扇子和草帽；未开花的花苞又称“棕鱼”，可供食用；棕皮及叶柄煅炭入药有止血作用，果实、叶、花、跟等亦可入药；此外，棕榈树形优美，也常常作为庭院绿化的优良树种。时至今日，棕榈及其叶鞘纤维粉的用途也一直不断地被人类开发研究，为社会创造了很高的经济效益和价值。棕榈纤维主要由纤维素和非纤维素(半纤维素和木质素)成分组成，其中所含的半纤维素和木质素比麻纤维的高，而纤维素和抽出物含量比麻纤维的低。其中纤维素是由D-葡萄糖基通过β-1，4糖苷键组成的大分子多糖。这些长链线状分子彼此顺着生长方向由氢键结合而聚集成的丝状体，被称为微原纤，主要以结晶形式存在。因此纤维素含量对纤维的强度有直接影响。半纤维素是一类由两种以上糖基构成并具有分支结构的高聚糖，其具有亲水性能，可造成细胞壁膨胀，从而赋予纤维弹性。事实证明棕榈纤维具有很高的弹性，因而在床垫加工与弹性材料的开发中大量应用。木质素是一类有苯丙烷单元通过醚键和碳-碳键连接的复杂的无定形高聚物。木质素与非纤维素成分一起作为细胞间质填充在细胞壁的微细纤维之间，也存在于细胞间层，起到粘合作用，并且能够赋予纤维一定的韧性以及亲水能力。因此将废弃的棕榈叶鞘精加工成棕榈叶鞘纤维粉，对其进行回收利用，开发可再生资源含棕榈叶鞘纤维粉的复合材料具有可观的经济效益和社会价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，以解决
技术介绍
存在的上述缺陷。本专利技术是通过如下的技术方案实现的：一种棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，包括如下质量份的组分：100份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1-20份棕榈叶鞘纤维粉，通过高速共混后挤出造粒。作为优选的技术方案，所述棕榈叶鞘纤维粉通过如下方法制备：步骤一，将棕榈叶鞘粉碎，磨成粒径小于100目的粉状，然后烘干，得粉状棕榈叶鞘；步骤二，将步骤一中得到的所述粉状棕榈叶鞘浸入碱液中常温下处理2-3小时，然后经水洗脱碱、酸浴脱碱、水洗至中性，干燥后得所述棕榈叶鞘纤维粉。所述碱液可以采用常规的碱性物质配制，例如各类无机碱或有机碱，包括但不限于：氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、二乙胺、三乙胺、二乙基三胺、三乙醇胺等等。优选采用无机碱，无机碱中优选采用氢氧化钾。优选的，所述碱液的质量百分浓度为1～5％。作为优选的技术方案，所述棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，还包括如下质量份的组分：润滑剂0.2-1份、热稳定剂0.1-1份、光敏剂0.2-0.3份。作为优选的技术方案，所述润滑剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙中的一种或两种的混合物。作为优选的技术方案，所述热稳定剂为顺丁烯二酸酐或环氧大豆油中的一种或两种的混合物。作为优选的技术方案，所述光敏剂为二硫代氨基甲酸铁或硬脂酸铁中的一种或两种的混合物。作为优选的技术方案，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的数均分子量为3.6×104。本专利技术的第二个目的是提供一种制备上述棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料的方法，具体采用如下步骤：步骤一，将棕榈叶鞘粉碎，磨成粒径小于100目的粉状，然后烘干，得粉状棕榈叶鞘；步骤二，将步骤一中得到的所述粉状棕榈叶鞘浸入碱液中常温下处理2-3小时，然后经水洗脱碱、酸浴脱碱、水洗至中性，干燥后得所述棕榈叶鞘纤维粉。步骤三，将步骤二中得到的所述棕榈叶鞘纤维粉与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯一起置于高速共混机中进行混合，混合均匀后置于双螺杆挤出机中挤出造粒获得所述棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料。作为优选的技术方案，步骤三中还包括将所述润滑剂、热稳定剂、光敏剂与所述棕榈叶鞘纤维粉、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯共混。作为优选的技术方案，还包括如下步骤：步骤四，步骤三获得的所述棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，经注塑成型制得型材。本专利技术将棕榈叶鞘纤维粉碎磨细后经碱改性，可以有效降低界面阻力，提高其与基体材料的相容性，能满足聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的改性需求。而光敏剂的引入也可以有效缩短以该复合材料为基材的一次性制品的降解周期。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进行阐述，但并不限制本专利技术。实施例1一种含棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：上述配方按照下列步骤进行反应：(1)将烘干的棕榈叶鞘置于粉碎机中粉碎成小块，然后用球磨机磨成粉，过100目筛子，得到粉状棕榈叶鞘，然后置于80℃真空烘箱中烘干；(2)将粉状棕榈叶鞘浸入质量浓度为4％的碱液中(固液质量混合比1∶20)，在25℃处理2h,经水洗脱碱、酸浴脱碱、水洗至中性，干燥后得到棕榈叶鞘纤维粉备用；(3)将上述棕榈叶鞘纤维粉与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、润滑剂、热稳定剂、光敏剂一起，置于高速共混机中进行混合；(4)将上述混合均匀的原料置于双螺杆挤出机中挤出造粒；(5)上述复合材料粒子经注塑成型制得标准测试样条，备用。实施例2一种含棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：上述配方按照下列步骤进行反应：(1)将烘干的棕榈叶鞘置于粉碎机中粉碎成小块，然后用球磨机磨成粉，过100目筛子，得到粉状棕榈叶鞘，然后置于80℃真空烘箱中烘干；(2)将粉状棕榈叶鞘浸入质量浓度为3％的碱液中(固液质量混合比1∶20)，在25℃处理3h,经水洗脱碱、酸浴脱碱、水洗至中性，干燥后得到棕榈叶鞘纤维粉备用；(3)将上述棕榈叶鞘纤维粉与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、润滑剂、热稳定剂、光敏剂一起，置于高速共混机中进行混合；(4)将上述混合均匀的原料置于双螺杆挤出机中挤出造粒；(5)上述复合材料粒子经注塑成型制得标准测试样条，备用。实施例3一种含棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：上述配方按照下列步骤进行反应：(1)将烘干的棕榈叶鞘置于粉碎机中粉碎成小块，然后用球磨机磨成粉，过100目筛子，得到粉状棕榈叶鞘，然后置于80℃真空烘箱中烘干；(2)将粉状棕榈叶鞘浸入质量浓度为2.5％的碱液中(固液质量混合比1∶20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，其特征在于，包括如下质量份的组分：100份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1‑20份棕榈叶鞘纤维粉，通过高速共混后挤出造粒。

【技术特征摘要】
1.一种棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，其特征在于，包括如下质量份的组分：100份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1-20份棕榈叶鞘纤维粉，通过高速共混后挤出造粒。2.如权利要求1所述的一种棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，其特征在于，所述棕榈叶鞘纤维粉通过如下方法制备：步骤一，将棕榈叶鞘粉碎，磨成粒径小于100目的粉状，然后烘干，得粉状棕榈叶鞘；步骤二，将步骤一中得到的所述粉状棕榈叶鞘浸入碱液中常温下处理2-3小时，然后经水洗脱碱、酸浴脱碱、水洗至中性，干燥后得所述棕榈叶鞘纤维粉。3.如权利要求1所述的一种棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，其特征在于，所述碱液中的碱性物质为无机碱，所述碱液的质量百分浓度为1～5％。4.如权利要求3所述的一种棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，其特征在于，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种。5.如权利要求1所述的一种棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，其特征在于，还包括如下质量份的组分：润滑剂0.2-1份、热稳定剂0.1-1份、光敏剂0.2-0.3份。6.如权利要求5所述的一种棕榈叶鞘纤维粉改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙中的一种或两种的混合物；所述热稳定剂为顺丁烯二酸酐或环氧大豆油中的一种或两种的混合物；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，杨刚，金霞朝，
申请(专利权)人：上海东升新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31