一种利用造纸黑液制备生物基补强填料的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用造纸黑液制备生物基补强填料的方法，步骤如下：步骤1、取造纸黑液，利用酸析法，通过沉淀、干燥、研磨成粒径20～50μm的木质素纤维粉填料；步骤2、将木质素纤维、耐候剂、抗氧剂、润滑剂、表面活性剂投入中混机，搅拌速度400～800r/min，匀速搅拌2～3min；步骤3、将增强纤维投入到步骤二的共混物中，搅拌速度300～600r/min，匀速搅拌30～90s。与现有技术相比，本技术方案利用造纸黑液制备生物基补强填料的方法，所得到的生物基补强填料具有耐热性好、吸水率低、增强效果好、易分散等优点，更有利于应用和推广。

【技术实现步骤摘要】
一种利用造纸黑液制备生物基补强填料的方法
本专利技术涉及复合材料领域，尤其涉及一种利用造纸黑液制备生物基补强填料的方法。
技术介绍
我国造纸黑工业制造纸浆主要是使用各种木材和草本植物为原料，产生大量的造纸黑液，造成环境污染。目前处理造纸黒液大部分是将造纸黑液浓缩后与发电厂的煤粉混合焚烧，产生白泥，造成二次污染。目前，现有技术多数都集中在对造纸黑液木质素的提取方法和工艺上进行改进，如中国专利申请第CN200610116148.7号、第CN201220516116.7号、以及CN201310076120.5等。现有技术忽略了木质素纤维本身属性的缺点，如：耐热性差，加工过程中易降解碳化；吸湿性，容易吸水，使用和存储不方便；增强效果不太理想。这些局限了木质素纤维的大面积推广及市场化，多数只能停留在实验室阶段。针对上述现有技术的缺陷，实有必要进行开发研究，以提供一种方案，以使得生物基补强填料具有耐热性好、吸水率低、增强效果好、易分散等优点，更有利于应用和推广。
技术实现思路
本专利技术一实施例提供一种利用造纸黑液制备生物基补强填料的方法，以使得生物基补强填料具有耐热性好、吸水率低、增强效果好、易分散等优点，更有利于应用和推广。本专利技术采用技术方案如下：一种利用造纸黑液制备生物基补强填料的方法，以造纸黑液为基材，其中，造纸黑液100份；增强纤维：2～6份；表面活性剂：0.2～1份；耐候剂：0.05～0.5份；抗氧剂：0.05～0.5份；润滑剂：0.2～1份，步骤如下：步骤1、取造纸黑液，利用酸析法，通过沉淀、干燥、研磨成粒径20～50μm的木质素纤维粉填料；步骤2、将木质素纤维、耐候剂、抗氧剂、润滑剂、表面活性剂投入中混机，搅拌速度400～800r/min，匀速搅拌2～3min；步骤3、将增强纤维投入到步骤二的共混物中，搅拌速度300～600r/min，匀速搅拌30～90s。进一步地，所述造纸黑液中木质素含量在10～50％。进一步地，所述耐候剂为光稳定剂与紫外吸收剂共混复配物，复配比例为3：1～1：3。进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡与乙撑双硬脂酰胺的共混物，聚乙烯蜡与乙撑双硬脂酰胺的复配比例为3：2～6：2。进一步地，所述表面活性剂选用硅烷偶联剂或硅油或钛酸酯偶联剂的一种或两种或三种共混液。进一步地，所述增强纤维选用碳纤维或晶须硅或玻璃纤维粉的一种或两种共混物或多种混共混物。与现有技术相比，本技术方案利用造纸黑液制备生物基补强填料的方法，所得到的生物基补强填料具有耐热性好、吸水率低、增强效果好、易分散等优点，更有利于应用和推广。具体实施方式本专利技术利用造纸黑液制备生物基补强填料的方法以造纸黑液为基材，其中，造纸黑液100份；增强纤维：2～6份；表面活性剂：0.2～1份；耐候剂：0.05～0.5份；抗氧剂：0.05～0.5份；润滑剂：0.2～1份。具体可参见表1。本发专利技术实施例利用造纸黑液制备生物基补强填料的方法，步骤如下：步骤1、取造纸黑液，利用酸析法，通过沉淀、干燥、研磨成粒径20～50μm的木质素纤维粉填料；所述造纸黑液选用制造木浆、草浆、麻浆、苇浆、蔗浆、竹浆等产生的造纸黑液中的一种或两种或两种以上混合液，优先木浆或竹浆的一种或两种共混液。其中，造纸黑液中木质素含量在10～50％，优先含量在20％左右。表1配方列表步骤2、将木质素纤维、耐候剂、抗氧剂、润滑剂、表面活性剂投入中混机，搅拌速度400～800r/min，匀速搅拌2～3min；所述耐候剂为光稳定剂与紫外吸收剂共混复配物，复配比例为3：1～1：3；所述光稳定剂为N,N’-双-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺与2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的聚合物，所述紫外吸收剂为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑。光稳定剂与紫外吸收剂的比例优先比例为1：1。通过上述配置可提高生物基补强填料的耐候性能，延长户外使用时间。所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸双十八醇酯的共混物。其中，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸双十八醇酯的共混物的比例为1:1～1:4，优先比例1：3，从而提高生物基补强填料的耐热老化，增加耐热加工性。所述润滑剂为聚乙烯蜡与乙撑双硬脂酰胺的共混物，聚乙烯蜡与乙撑双硬脂酰胺的复配比例为3：2～6：2，优先比例5：2，以提高生物基补强填料的分散性及加工性能。所述表面活性剂选用硅烷偶联剂或硅油或钛酸酯偶联剂的一种或两种或三种共混液。其中，优先选择为硅烷偶联剂或硅油的一种或两种共混液，具体要求：运动粘度(25℃)为30～100mm2/s，从而可提高生物基补强填料的亲和力，与有机材料更易结合，分散；同时使生物基补强填料表面具有憎水性。步骤3、将增强纤维投入到步骤二的共混物中，搅拌速度300～600r/min，匀速搅拌30～90s。所述增强纤维选用碳纤维或晶须硅或玻璃纤维粉的一种或两种共混物或多种混共混物；优先碳纤维，具体要求：碳含量≥93％，长度0.05～3.0mm，直径4～7μm，强度≥3.2GPa。本专利技术实验数值参照如下表2：表2实验数值性能项目实验1实验2实验3实验4实验5比重(g/cm3)1.0491.0941.1171.1701.168粒径(μm)20～507～507～507～507～50灰分(％,700℃/45min)15.3425.2730.4839.8640.21吸水率(％,25℃/24h)5.872.041.121.871.06由表2可以看出，通过加入抗氧剂及增强纤维无机成分，灰分含量是在增加，说明材料更难于碳化及分解风险降低，可以体现了材料的耐热性增加。表面活性剂加入，增加生物基补强填料的憎水性，吸水率下降明显，另一方面降低了生物基补强填料水解分解风险，材料的耐热性得到进一步提高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用造纸黑液制备生物基补强填料的方法，其特征在于：以造纸黑液为基材，其中，造纸黑液100份；增强纤维：2～6份；表面活性剂：0.2～1份；耐候剂：0.05～0.5份；抗氧剂：0.05～0.5份；润滑剂：0.2～1份，步骤如下：步骤1、取造纸黑液，利用酸析法，通过沉淀、干燥、研磨成粒径20～50μm的木质素纤维粉填料；步骤2、将木质素纤维、耐候剂、抗氧剂、润滑剂、表面活性剂投入中混机，搅拌速度400～800r/min，匀速搅拌2～3min；步骤3、将增强纤维投入到步骤二的共混物中，搅拌速度300～600r/min，匀速搅拌30～90s。

【技术特征摘要】
1.一种利用造纸黑液制备生物基补强填料的方法，其特征在于：以造纸黑液为基材，其中，造纸黑液100份；增强纤维：2～6份；表面活性剂：0.2～1份；耐候剂：0.05～0.5份；抗氧剂：0.05～0.5份；润滑剂：0.2～1份，步骤如下：步骤1、取造纸黑液，利用酸析法，通过沉淀、干燥、研磨成粒径20～50μm的木质素纤维粉填料；步骤2、将木质素纤维、耐候剂、抗氧剂、润滑剂、表面活性剂投入中混机，搅拌速度400～800r/min，匀速搅拌2～3min；步骤3、将增强纤维投入到步骤二的共混物中，搅拌速度300～600r/min，匀速搅拌30～90s。2.如权利要求1所述的利用造纸黑液制备生物基补强填料的方法，其特征在于，所述造纸黑液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海民，
申请(专利权)人：深圳市博富隆新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44