一种生物基木塑复合新材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及新材料制备领域，具体关于一种生物基木塑复合新材料的制备方法；其技术方案为：将80‑100份的改性聚羟基脂肪酸酯，20‑35份的表面改性木粉，2.5‑4.5份的钛白粉，0.5‑1.0份的润滑剂，0.2‑0.6份的增塑剂，0.5‑1.0份的偶联剂、0.5‑1.0份的抗氧剂硫代二丙酸双十八碳醇酯，0.3‑0.7份的紫外线吸收剂、0.1‑0.5份的双（3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基）硫醚混合均匀，加入双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，即可；本方案制备的生物基木塑复合新材料不但可以完全生物降解，而且采用了廉价的天然树木木粉，降低生产的成本；采用化学改性聚羟基脂肪酸酯和表面改性木粉，有利于两种材料的相互融合，使材料具有较好的机械性能。

Preparation method of a new bio based wood plastic composite material

The invention relates to the field of preparation of new materials, in particular to the preparation method of a new biomaterial wood-plastic composite material; the technical scheme is as follows: 80 100 phr of modified polyhydroxy fatty acid ester, 20 35 phr of surface modified wood powder, 2.5 4.5 phr of titanium dioxide, 0.5 1.0 phr of lubricant, 0.2 0.6 phr of plasticizer, 0.5 1.0 phr. The bio-based wood-plastic composite materials prepared by this scheme can be melted and extruded by mixing the coupling agent of 0.5 1.0 phr, the antioxidant of 0.5 1.0 phr, the ultraviolet absorber of 0.3 0.7 phr and the BIS (3,5 di-tert-butyl 4 hydroxyphenyl) sulfide of 0.1 phr into a twin-screw extruder. The material can not only be completely biodegraded, but also use cheap natural wood flour to reduce the production cost; the chemical modified polyhydroxyalkanoate ester and surface modified wood flour are beneficial to the mutual fusion of the two materials, so that the material has better mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种生物基木塑复合新材料的制备方法
本专利技术涉及材料制备领域，具体关于一种生物基木塑复合新材料的制备方法。
技术介绍
塑料制品被我们废弃之后，仅有极少部分被人们妥善回收，其余的会在自然界存在成百上千年，它们随风飞舞、随波逐流、污染水土、毒害生物。生物基材料能够被微生物(如细菌、真菌和藻类)完全分解变成低分子化合物的材料。如今环保理念深入人心，也引起了国内外企业开发生物基材料的热情。CN106957471A公开了一种烟杆生物基材料及其制备方法与应用。该烟杆生物基材料包括以下按重量份数计组成的原料：改性烟杆纤维5-70份、塑料20-90份、相容剂1-10份、润滑剂0.1-5份、着色剂（色母粒）0.1-5份、抗氧化剂0.1-3份、稳定剂0.1-3份。制备方法：按需要称取所需的原料；将称取的原料混合均匀后，投入造粒机中造粒，得母料；将母料投入挤出机中挤出得烟杆生物基材料。该专利技术烟杆生物基材料多用作室外地板、栈道护栏或装饰墙板，不仅耐磨耐腐蚀，成本低廉，实现了废物利用，且具备抗菌杀菌防霉变能力，易于产业化。CN206142076U公开了一种环保生物基材料制作的背心袋，包括有一端开口的袋体和提手，所述袋体袋口处设有挂耳，所述挂耳上设有便于袋体挂起的通孔，所述袋体、提手以及挂耳均由生物基膜组成，其中所述挂耳与袋体之间设有便于使挂耳与袋体分离的打孔线，生物基膜更易于被分解，起到保护环境的作用。CN106543662A公开了一种可生物降解的3D打印用PLA/PCL材料，包括如下重量份的组分：PLA40-60份,聚己内酯（PCL）15-30份，热塑性淀粉5-20%，交联剂1-5份，无机填料2-10份，稳定剂0.5-1份；本专利技术针对性的选用PCL对PLA进行改性处理，使得PLA改性材料表现出了优异的韧性。该材料在拓宽了3D打印材料种类的同时，使得可降解类3D打印材料表现出了更优的力学性能。聚羟基脂肪酸酯是一类由微生物发酵生产出的可降解生物基塑料，目前，该种生物基塑料还主要应用于医药生物等高端领域，其高额的生产成本是阻止其取代通用塑料实现大规模工业化应用的主要阻力之一。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种生物基木塑复合新材料的制备方法。一种生物基木塑复合新材料的制备方法，制备技术方案如下：按照质量份数，将80-100份的改性聚羟基脂肪酸酯，20-35份的表面改性木粉，2.5-4.5份的钛白粉，0.5-1.0份的润滑剂硬脂酸镁，0.2-0.6份的聚四氟乙烯乙酰氧丙基甜菜碱，0.5-1.0份的偶联剂异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、0.05-0.10份的水合乙酰丙酮钐，1-5份的N,N-二(3-三乙氧基硅丙基)脲、4-9份的聚氨丙基双胍硬脂酸盐，0.5-1.0份的抗氧剂硫代二丙酸双十八碳醇酯，0.3-0.7份的紫外线吸收剂二苯甲酮、0.1-0.5份的双（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）硫醚混合均匀，加入双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，即可得到一种生物基木塑复合新材料。所述的表面改性木粉按照以下方案制备：按照质量份数，将3-8份的硅烷偶联剂溶解于250-300份的乙醇中，然后加入80-100份的木粉，搅拌均匀，使所有木粉全部浸润，浸泡5-10h后过滤出溶液，先在80-100℃下鼓风干燥5-10h，后在真空干燥箱中干燥120-180min即可。所述的改性聚羟基脂肪酸酯按照以下技术方案制备：按照质量份数，将1.0-1.5份的马来酸酐和0.1-0.5份的引发剂偶氮二异丁腈溶解于25-30份的二甲苯和5-10份的苯乙烯中，再将80-90份的聚（3-羟基丁酸-4-羟基丁酸酯）加入到反应釜中，与溶液混合均匀，密封，然后控制反应釜夹套温度为85-95℃，反应60-120min后，静置溶胀12-16h；溶胀完全后，将溶胀物置于微波炉内，在功率为350-400W下处理10-30min，中途每2-5rnin—次取出搅拌均匀，完成反应后，过滤出溶液，将材料加入到200-250份的氯仿中，搅拌30-60min直至材料溶解，再将溶液倒入400-500份的无水乙醇中沉淀，过滤，洗涤后在50-70℃下真空干燥2h，即可得到一种改性聚羟基脂肪酸酯。所述的木粉为100-200目的天然树木木粉。所述的双螺杆挤出机加工参数为：转速150-175r/min，四区温度分别为l10-120℃、120-130℃，120-130℃，115-120℃。本专利技术方法公开的一种生物基木塑复合新材料的制备方法，本方案制备的生物基木塑复合新材料不但可以完全生物降解，而且采用了廉价的天然树木木粉，降低生产的成本；采用化学改性聚羟基脂肪酸酯和表面改性木粉，有利于两种材料的相互融合，使材料具有较好的机械性能。具体实施方式下面通过具体实施例对该专利技术作进一步说明：实施例1一种生物基木塑复合新材料的制备方法，制备技术方案如下：按照质量份数，将90份的改性聚羟基脂肪酸酯，28份的表面改性木粉，3.5份的钛白粉，0.8份的润滑剂硬脂酸镁，0.4份的聚四氟乙烯乙酰氧丙基甜菜碱，0.8份的偶联剂异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、0.08份的水合乙酰丙酮钐，2份的N,N-二(3-三乙氧基硅丙基)脲、6份的聚氨丙基双胍硬脂酸盐，0.8份的抗氧剂硫代二丙酸双十八碳醇酯，0.6份的紫外线吸收剂二苯甲酮、0.3份的双（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）硫醚混合均匀，加入双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，即可得到一种生物基木塑复合新材料。所述的表面改性木粉按照以下方案制备：按照质量份数，将5份的硅烷偶联剂溶解于280份的乙醇中，然后加入90份的木粉，搅拌均匀，使所有木粉全部浸润，浸泡7h后过滤出溶液，先在90℃下鼓风干燥8h，后在真空干燥箱中干燥150min即可。所述的改性聚羟基脂肪酸酯按照以下技术方案制备：按照质量份数，将1.3份的马来酸酐和0.3份的引发剂偶氮二异丁腈溶解于28份的二甲苯和8份的苯乙烯中，再将80-90份的聚（3-羟基丁酸-4-羟基丁酸酯）加入到反应釜中，与溶液混合均匀，密封，然后控制反应釜夹套温度为90℃，反应80min后，静置溶胀14h；溶胀完全后，将溶胀物置于微波炉内，在功率为380W下处理20min，中途每4rnin—次取出搅拌均匀，完成反应后，过滤出溶液，将材料加入到230份的氯仿中，搅拌40min直至材料溶解，再将溶液倒入400-500份的无水乙醇中沉淀，过滤，洗涤后在60℃下真空干燥2h，即可得到一种改性聚羟基脂肪酸酯。所述的木粉为100目的天然树木木粉。所述的双螺杆挤出机加工参数为：转速165r/min，四区温度分别为l15℃、125℃，125℃，15℃。样品编号为CZ-1.实施例2一种生物基木塑复合新材料的制备方法，制备技术方案如下：按照质量份数，将80份的改性聚羟基脂肪酸酯，20份的表面改性木粉，2.5份的钛白粉，0.5份的润滑剂硬脂酸镁，0.2份的聚四氟乙烯乙酰氧丙基甜菜碱，0.5份的偶联剂异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、0.05份的水合乙酰丙酮钐，1份的N,N-二(3-三乙氧基硅丙基)脲、4份的聚氨丙基双胍硬脂酸盐，0.5份的抗氧剂硫代二丙酸双十八碳醇酯，0.3份的紫外线吸收剂二苯甲酮、0.1份的双（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物基木塑复合新材料的制备方法，制备技术方案如下：按照质量份数，将80‑100份的改性聚羟基脂肪酸酯，20‑35份的表面改性木粉，2.5‑4.5份的钛白粉，0.5‑1.0份的润滑剂硬脂酸镁，0.2‑0.6份的聚四氟乙烯乙酰氧丙基甜菜碱，0.5‑1.0份的偶联剂异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、0.05‑0.10份的水合乙酰丙酮钐，1‑5份的N,N‑二(3‑三乙氧基硅丙基)脲、 4‑9份的聚氨丙基双胍硬脂酸盐，0.5‑1.0份的抗氧剂硫代二丙酸双十八碳醇酯、0.3‑0.7份的紫外线吸收剂二苯甲酮、0.1‑0.5份的双（3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基）硫醚混合均匀，加入双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，即可得到一种生物基木塑复合新材料。

【技术特征摘要】
1.一种生物基木塑复合新材料的制备方法，制备技术方案如下：按照质量份数，将80-100份的改性聚羟基脂肪酸酯，20-35份的表面改性木粉，2.5-4.5份的钛白粉，0.5-1.0份的润滑剂硬脂酸镁，0.2-0.6份的聚四氟乙烯乙酰氧丙基甜菜碱，0.5-1.0份的偶联剂异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、0.05-0.10份的水合乙酰丙酮钐，1-5份的N,N-二(3-三乙氧基硅丙基)脲、4-9份的聚氨丙基双胍硬脂酸盐，0.5-1.0份的抗氧剂硫代二丙酸双十八碳醇酯、0.3-0.7份的紫外线吸收剂二苯甲酮、0.1-0.5份的双（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）硫醚混合均匀，加入双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，即可得到一种生物基木塑复合新材料。2.根据权利要求1所述的一种生物基木塑复合新材料的制备方法，其特征在于：所述的表面改性木粉按照以下方案制备：按照质量份数，将3-8份的硅烷偶联剂溶解于250-300份的乙醇中，然后加入80-100份的木粉，搅拌均匀，使所有木粉全部浸润，浸泡5-10h后过滤出溶液，先在80-100℃下鼓风干燥5-10h，后在真空干燥箱中干燥120-180min即可。3.根据权利要求1所述的一种生物基木塑复合新材...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玲，曹东立，
申请(专利权)人：张玲，
类型：发明
国别省市：浙江,33