一种聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料制造技术

一种聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料，是将聚碳酸亚丙酯与秸秆粉末混合，并加入一定量的玉米纤维胶、马来酸酐、木质素纤维，将全部材料置于三维混合机中混合，再将混合物移入模具中，置于平板硫化机上模压成型，制得复合材料。本发明专利技术由聚碳酸亚丙酯植物纤维复合材料制得的制品，较聚碳酸亚丙酯制品相比具有很大的优势：极大的降低了材料混合难度，增强了混合材料的粘合性能；制品的力学强度和机械强度得到显著提升；由本发明专利技术复合材料制得制品，未添加偶联剂，更加安全，极大地降低了全降解材料成本，具有很好的环保价值与经济价值。

A composite degradable material of corn straw and corn stalk cellulose powder

A full biodegradable material of poly (propylene carbonate) corn fiber glue straw powder is mixed with a mixture of propyl carbonate and straw powder, and a certain amount of corn fiber gum, maleic anhydride and lignin fiber are added to the mixture in a three-dimensional mixer, and then the mixture is moved into the mold and placed on the flat vulcanizing machine. The composite material is made by molding. The product produced by the polypropyl carbonate plant fiber composite has a great advantage over the polypropyl carbonate products: greatly reducing the difficulty of mixing materials and enhancing the adhesion property of the mixture; the mechanical strength and mechanical strength of the products have been greatly improved; the composite material is made by the invention. The product without adding coupling agent is safer, which greatly reduces the cost of total degradable materials, and has good environmental protection value and economic value.

【技术实现步骤摘要】
一种聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料
本专利技术是有关于一种复合材料及其制备方法，具体的说，是一种聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料及其制备方法。
技术介绍
随着科技进步，人们的生活水平不断提高。与此同时，工业发展带来的恶果如白色污染、温室效应等也使人类自身的生存环境不断恶化。大气中CO2浓度上升是造成温室效应的主要原因。将大气中丰富的CO2资源固定化，不仅可以开辟新资源，缓解化工原料的短缺状况，对生态环境的保护也有助益，因而为众多的科学家所关注。CO2固化合成高分子材料是一个较新的研究热点，脂肪族聚碳酸酯（APC）是可由其合成的高分子材料之一。APC为二氧化碳(含量50％左右)与环氧化合物共聚物，其中聚碳酸亚丙酯（PPC）是二氧化碳和环氧丙烷（PO）的交替共聚物，CO2含量占31%-50%，是目前研究最深入也是最有工业化前景的二氧化碳共聚酯。CO2的充分利用不仅大大降低对上游原料——石油的消耗，还对缓解环境污染中最严重的问题——CO2的排放而导致的温室效应有积极作用，而且PPC具有完全可生物降解能力，因此不会对环境造成污染。APC主链上醚键(—O—)的存在使得链段容易绕醚键发生内旋转，增大了链的柔性，并增大聚合物在有机溶剂中的溶解度。极性较大的羰基(—CO—)则增加分子间的作用力，从而增加分子的刚性。酯基(—COO—)的存在是聚碳酸酯较易溶于极性有机溶剂的一个重要原因，它较易水解而断裂，因而APC的水解稳定性较差。线性共聚物易聚集成束，由于链束的规整度不同，可为无定形或结晶态。APC在自然条件下由于链柔性较大，链间作用力较小，为无定形态，这点已由热机械分析证明。APC的端基主要影响它的热稳定性。由CO2共聚合成的APC，其端基为羟基，高温下，羟基的存在会引起酯类醇解，发生链锁降解，因而APC热稳定性较差。而侧基的不同则影响聚合物的性能，侧基增大，一方面使得分子的刚性增加，位阻增大，导致Tg、Tm、静强度等升高，韧性降低；另一方面又减弱分子间的作用力，使得Tg、Tm、静强度等降低。对特定的APC而言，两个方面的综合决定了聚合物的性能。因而可以通过采用各种结构不同的环氧化物共聚合成具有不同性能的APC。脂肪族聚碳酸酯虽然制备条件温和、性能优良、成本较低，材料易降解，但其本身较低的机械强度和热稳定性限制了其广泛应用。人们可以利用聚碳酸酯良好的物理改性和化学修饰的能力对其进行改性,以开发出更多性能优异的聚碳酸酯的品种和材料。
技术实现思路
本专利技术为了克服聚碳酸亚丙酯材料的机械性能差、热稳定性差等缺点，我们采用聚碳酸亚丙酯混合参入一定比例的秸秆粉、玉米纤维胶、马来酸酐、木质素纤维，制作出一种聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料。本专利技术涉及的复合材料，延续了聚碳酸亚丙酯材料生物相容性、可降解性及生物可吸收性的突出特点。还克服了聚碳酸亚丙酯材料的力学性能差、机械性能差的缺点，本专利技术制得的制品硬度高，拉伸强度大，热稳定性好，材料安全环保，极大了降低复合材料的成本。秸秆粉末含有大量的粗纤维素和木质素，能够极大的增强复合材料的机械强度，使复合材料的力学性能增强；秸秆粉末的高硅石含量较高，使复合材料具有良好的韧性，拉伸强度加大。作为可再生资源，秸秆粉末制作成本低，安全无污染，具有环保价值和经济价值。玉米纤维胶是玉米纤维中最具价值的组分之一,是通过碱和H2O2从其中提取出来的一类多聚木糖(也称半纤维素)。玉米纤维胶溶解性好，粘度低，它可以在复合材料加工中起到稳定剂和黏着剂的作用，提高了混合材料混合效率。制得的复合材料力学强度得到增强，机械性能也有极大的增加。木质素纤维有良好的韧性、分散性和化学稳定性，吸水能力强，有非常优秀的增稠抗裂性能。马来酸酐简称顺酐，是顺丁烯二酸的酸酐。酸酐基团在高温和螺杆剪切的作用下，能够与极性基团（-NH2、-OH）发生广义的脱水反应并形成化学键，从而将不相容的极性和非极性物质进行化学偶联，从而提高力学性能。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术涉及的一种聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料，由下列重量份的原料制备而成：聚碳酸亚丙酯40-50份、秸秆粉20-30份、玉米纤维胶0.2-2份、木质素纤维5-10份、马来酸酐6-8份。1、将聚碳酸亚丙酯和秸秆粉分别置于干燥箱内烘干再按质量比例混合好。2、加入一定量的玉米纤维胶、马来酸酐、木质素纤维置于三维混合机中混合1小时。3、将混合均匀的原料移入模具中，置于平板硫化机上模压成型，模压温度设定为230-270℃，压力位3-8MPa，保压时间30min，最后制得复合材料。本专利技术聚碳酸亚丙酯植物纤维复合材料制得的制品，较聚碳酸亚丙酯材料相比具有突出的优点：混合材料混合效率高，易粘接；制品力学性能和机械性能显著提升，极大增强了拉伸强度和硬度，热稳定性好；本专利技术降低了全降解材料的成本。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清除、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。技术本专利技术中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料在本专利技术的实施例中，由下列重量份的原料制备而成：聚碳酸亚丙酯40-50份、秸秆粉20-30份、玉米纤维胶0.2份、木质素纤维5-10份、马来酸酐6-8份。在本专利技术的实施例中，所述的秸秆纤维粉粒度为70-240um。在本专利技术的实施例中，所述的聚碳酸亚丙酯（山东佰仟化工有限公司）、秸秆粉（陕西金禾农业科技有限公司）、玉米纤维胶（济南金百禾工贸有限公司）、马来酸酐（余姚市春利塑化有限公司）、木质素纤维（无锡金丝缘贸易有限公司）。本专利技术设计的实施例中，所涉及的主要仪器设备：恒温鼓风干燥箱：SXG–025型（上海松鑫电子工业设备有限公司）；三维混合机（常州市日宏干燥设备有限公司）；平板硫化机：XLB-0型，（湖州顺力橡胶机械有限公司）；简支梁冲击试验机（上海品重检测设备有限公司）；洛氏硬度计：XHR-150型（上海光学仪器厂）。聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料的制备方法包括以下步骤：1、将聚碳酸亚丙酯和秸秆粉分别置于干燥箱内烘干再按质量比例混合好。2、加入一定量的玉米纤维胶、马来酸酐、木质素纤维置于三维混合机中混合1小时。3、将混合均匀的原料移入模具中，置于平板硫化机上模压成型，模压温度设定为230-270℃，压力位3-8MPa，保压时间30min，最后制得复合材料。4、最后制得的复合材料的尺寸为120mm×100mm×10mm，待模具冷却到室温后取出加工成标准试样。硬度测试取厚度为8mm的试样置于工作台上，旋转丝杠手轮，使试样慢慢与压头接触，至硬度指示器短指针指于零，长指针垂直向上指向B30处，再平稳地施加主试验力并保持15s，然后平稳地卸除主试验力，经15s时读取长指针所指的B标尺数据。重复上述操作，每试样测试5次。将测出结果表示于表1。冲击韧性测试按简支梁冲击试验机使用规则校准仪器，根据试验所需选用冲头，将试样展平放入夹持器中夹紧，将摆锤挂到释放装置上使摆锤冲击试样。在所有试样的中心测量一点，取10个试样的算术平均值。将测出结果表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料，其特征在于：由下列重量份的原料制备而成：聚碳酸亚丙酯40‑50份、秸秆粉20‑30份、玉米纤维胶0.2‑2份、木质素纤维5‑10份、马来酸酐6‑8份。

【技术特征摘要】
1.一种聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料，其特征在于：由下列重量份的原料制备而成：聚碳酸亚丙酯40-50份、秸秆粉20-30份、玉米纤维胶0.2-2份、木质素纤维5-10份、马来酸酐6-8份。2.根据权利要求1所述秸秆粉，主要指小麦、稻谷、玉米等秸秆。3.本发明涉及的聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料，其特征在于加入粘合性能的玉米纤维胶。4.本发明涉及的聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料，其特征在于加入增强剂木质素纤维，提高复合材料的硬度。5.本发明涉及的聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料，其特征在于加入交联剂马来酸酐，提高复合材料的力学性能。6.本发明涉的聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈朝辉，屈志豪，袁小丽，
申请(专利权)人：中科众创重庆秸秆产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50