本发明专利技术公开了一种用蒙脱土‑复合改性秸秆纤维粉‑聚乳酸制备棉签棒材料的方法，将粉末状聚乳酸在干燥箱中干燥，将干燥的聚乳酸与反应性蒙脱土、碱‑偶联剂复合改性处理的秸秆纤维粉及增韧剂、马来酸酐接枝聚乳酸、硅烷偶联剂、硬脂酸锌、增塑剂、润滑剂、发泡剂放入高速混炼机中混炼，加入到模具中，再放到加热的平板硫化机上，模压成型，待模具冷却，取出，制得棉签棒材料。采用阳离子交换原理，用3‑氯‑2羟丙基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土进行有机化改性，制备了反应性蒙脱土；改性后的有机吸附量高、层间距大，反应性蒙脱土在聚乳酸基体中既有剥离态也要插层态，对聚乳酸的改性效果好，可提高聚乳酸的热稳定性和力学性能。
【技术实现步骤摘要】
一种用蒙脱土-复合改性秸秆纤维粉-聚乳酸制备棉签棒材料的方法
本专利技术属于日用品领域，具体涉及一种用蒙脱土-复合改性秸秆纤维粉-聚乳酸制备棉签棒材料的方法。
技术介绍
聚乳酸，源自自然，又回归于自然，是一种无污染的可降解的可再生生物材料，可满足人类对环境友好型可持续发展经济的需求。但是聚乳酸的热稳定性差，韧性差，这就限制了其在市场的发展，通过反应性蒙脱土对其改性，由于反应性蒙脱土与聚乳酸间的较强的相互作用，提高其与聚乳酸的相容性以及其在聚乳酸基体中的分散性，以达到在提高聚乳酸热稳定性的同时也不影响其他性能，对聚乳酸在一次性产品及包装等领域的应用具有很大的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种用蒙脱土-复合改性秸秆纤维粉-聚乳酸制备棉签棒材料的方法，依照该方法制作的棉签棒材料具有优异的力学性能，可生物降解。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种用蒙脱土-复合改性秸秆纤维粉-聚乳酸制备棉签棒材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）钠基蒙脱土的有机化：向4-6份钠基蒙脱土中1:30-35加入去离子水，机械搅拌1-2h后，升温至70-75℃，滴加稀盐酸溶液调节悬浮液pH为6；将0.5-1份表面活性剂和异丙醇制成水溶液，搅拌下滴加到悬浮液中，保温反应25-35min后，在80-85℃下超声反应10-15min，静置降温，抽滤，用乙醇水溶液反复洗涤至无溴离子，在40-50℃真空干燥箱中干燥至恒重，研磨、过200目筛，制得反应性蒙脱土；（2）秸秆纤维粉的碱-偶联剂复合改性：将碱处理秸秆纤维粉1:8加入到质量浓度为1%的硅烷偶联剂KH550溶液中，搅拌均匀，充分浸泡处理20-24h后，将水分挤干，在80-85℃鼓风干燥箱中烘干20-24h后，用超细粉碎机进行细粉碎，过80-120目筛，得到碱-偶联剂复合改性处理的秸秆纤维粉；（3）模压成型工艺：将75-80份粉末状聚乳酸在50-55℃干燥箱中干燥1-2h；将干燥聚乳酸与(1)、(2)中所得物料及10-15份增韧剂、4-5份马来酸酐接枝聚乳酸、4-5份硅烷偶联剂、3-4份硬脂酸锌、2-3份增塑剂、2-3份润滑剂、1-2份发泡剂放入80-85℃高速混炼机中混炼15-20min，加入到模具中，再放到加热的平板硫化机上，模压成型，待模具冷却取出，制得棉签棒材料。进一步的，步骤（1）中稀盐酸溶液浓度为0.1-0.2mol/L，表面活性剂为3-氯-2羟丙基三甲基溴化铵，乙醇水溶液的体积浓度为10-15%。进一步的，步骤（2）中秸秆纤维粉的碱处理方法：将秸秆晾干，用塑料破碎机粗碎，再用超细粉碎机将粗秸秆纤维打成粉状，过80-120目筛，1:8加入浓度为5%的氢氧化钠溶液中，搅拌均匀，充分浸泡碱处理48h后，水洗至中性，将水分挤干后，在80-85℃鼓风干燥箱中烘干20-24h，再用超细粉碎机进行细粉碎，过80-120目筛，得到20-25份碱处理秸秆纤维粉。进一步的，步骤（3）中增韧剂为聚丁二酸丁二醇酯，增塑剂为增塑剂DOP，发泡剂为发泡剂AC；模压成型工艺参数：加压4-6MPa、模压温度为180-190℃、模压时间为10-12min、保压时间为4-5min。本专利技术相比现有技术具有以下优点：（1）采用阳离子交换原理，用3-氯-2羟丙基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土进行有机化改性，制备了反应性蒙脱土；改性后的有机吸附量高、层间距大，反应性蒙脱土在聚乳酸基体中既有剥离态也要插层态，对聚乳酸的改性效果好，可提高聚乳酸的热稳定性和力学性能。（2）采用氢氧化钠和硅烷偶联剂溶液对秸秆纤维进行表面处理，会使秸秆纤维表面形态和结构发生变化，达到对秸秆纤维表面进行改性的目的；偶联剂溶液对秸秆纤维进行表面处理，偶联剂一端的极性基团与纤维表面结合，另一端的非极性基团与树脂结合，将原本相容性不好的两者结合在一起，使复合材料界面结合性增强；碱-偶联剂复合处理后，秸秆纤维和聚乳酸的界面相容性增强，复合材料的界面结合性明显增强，力学性能和热稳定性性能提高。（3）以秸秆纤维粉为填料，聚乳酸为基体，通过模压成型法制备秸秆纤维粉-聚乳酸木塑复合材料，加入马来酸酐接枝聚乳酸和硅烷偶联剂，改善秸秆纤维粉-聚乳酸木塑复合材料界面相容性，增韧剂聚丁二酸丁二醇酯能提高木塑复合材料韧性，增韧效果佳且断面形态结构平整光滑。具体实施方式实施例1一种用蒙脱土-复合改性秸秆纤维粉-聚乳酸制备棉签棒材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）钠基蒙脱土的有机化：向4份钠基蒙脱土中1:30加入去离子水，机械搅拌1h后，升温至70-75℃，滴加稀盐酸溶液调节悬浮液pH为6；将0.5份表面活性剂和异丙醇制成水溶液，搅拌下滴加到悬浮液中，保温反应25min后，在80-85℃下超声反应10min，静置降温，抽滤，用乙醇水溶液反复洗涤至无溴离子，在40-50℃真空干燥箱中干燥至恒重，研磨、过200目筛，制得反应性蒙脱土；（2）秸秆纤维粉的碱-偶联剂复合改性：将碱处理秸秆纤维粉1:8加入到质量浓度为1%的硅烷偶联剂KH550溶液中，搅拌均匀，充分浸泡处理20h后，将水分挤干，在80-85℃鼓风干燥箱中烘干20h后，用超细粉碎机进行细粉碎，过80目筛，得到碱-偶联剂复合改性处理的秸秆纤维粉；（3）模压成型工艺：将75份粉末状聚乳酸在50-55℃干燥箱中干燥1h；将干燥聚乳酸与(1)、(2)中所得物料及10份增韧剂、4份马来酸酐接枝聚乳酸、4份硅烷偶联剂、3份硬脂酸锌、2份增塑剂、2份润滑剂、1份发泡剂放入80-85℃高速混炼机中混炼15min，加入到模具中，再放到加热的平板硫化机上，模压成型，待模具冷却取出，制得棉签棒材料。进一步的，步骤（1）中稀盐酸溶液浓度为0.1mol/L，表面活性剂为3-氯-2羟丙基三甲基溴化铵，乙醇水溶液的体积浓度为10%。进一步的，步骤（2）中秸秆纤维粉的碱处理方法：将秸秆晾干，用塑料破碎机粗碎，再用超细粉碎机将粗秸秆纤维打成粉状，过80目筛，1:8加入浓度为5%的氢氧化钠溶液中，搅拌均匀，充分浸泡碱处理48h后，水洗至中性，将水分挤干后，在80-85℃鼓风干燥箱中烘干20h，再用超细粉碎机进行细粉碎，过80目筛，得到20份碱处理秸秆纤维粉。进一步的，步骤（3）中增韧剂为聚丁二酸丁二醇酯，增塑剂为增塑剂DOP，发泡剂为发泡剂AC；模压成型工艺参数：加压4MPa、模压温度为180℃、模压时间为10min、保压时间为4min。实施例2一种用蒙脱土-复合改性秸秆纤维粉-聚乳酸制备棉签棒材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）钠基蒙脱土的有机化：向6份钠基蒙脱土中1:35加入去离子水，机械搅拌2h后，升温至75℃，滴加稀盐酸溶液调节悬浮液pH为6；将1份表面活性剂和异丙醇制成水溶液，搅拌下滴加到悬浮液中，保温反应35min后，在80-85℃下超声反应15min，静置降温，抽滤，用乙醇水溶液反复洗涤至无溴离子，在40-50℃真空干燥箱中干燥至恒重，研磨、过200目筛，制得反应性蒙脱土；（2）秸秆纤维粉的碱-偶联剂复合改性：将碱处理秸秆纤维粉1:8加入到质量浓度为1%的硅烷偶联剂KH550溶液中，搅拌均匀，充分浸泡处理24h后，将水分挤干，在80-85℃鼓风干燥箱中烘干24h后，用超细粉碎机进行细粉碎，过120本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用蒙脱土‑复合改性秸秆纤维粉‑聚乳酸制备棉签棒材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）钠基蒙脱土的有机化：向4‑6份钠基蒙脱土中1:30‑35加入去离子水，机械搅拌1‑2h后，升温至70‑75℃，滴加稀盐酸溶液调节悬浮液pH为6；将0.5‑1份表面活性剂和异丙醇制成水溶液，搅拌下滴加到悬浮液中，保温反应25‑35min后，在80‑85℃下超声反应10‑15min，静置降温，抽滤，用乙醇水溶液反复洗涤至无溴离子，在40‑50℃真空干燥箱中干燥至恒重，研磨、过200目筛，制得反应性蒙脱土；（2）秸秆纤维粉的碱‑偶联剂复合改性：将碱处理秸秆纤维粉1:8加入到质量浓度为1%的硅烷偶联剂KH550溶液中，搅拌均匀，充分浸泡处理20‑24h后，将水分挤干，在80‑85℃鼓风干燥箱中烘干20‑24h后，用超细粉碎机进行细粉碎，过80‑120目筛，得到碱‑偶联剂复合改性处理的秸秆纤维粉；（3）模压成型工艺：将75‑80份粉末状聚乳酸在50‑55℃干燥箱中干燥1‑2h；将干燥聚乳酸与(1)、(2)中所得物料及10‑15份增韧剂、4‑5份马来酸酐接枝聚乳酸、4‑5份硅烷偶联剂、3‑4份硬脂酸锌、2‑3份增塑剂、2‑3份润滑剂、1‑2份发泡剂放入80‑85℃高速混炼机中混炼15‑20min，加入到模具中，再放到加热的平板硫化机上，模压成型，待模具冷却取出，制得棉签棒材料。...
【技术特征摘要】
1.一种用蒙脱土-复合改性秸秆纤维粉-聚乳酸制备棉签棒材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）钠基蒙脱土的有机化：向4-6份钠基蒙脱土中1:30-35加入去离子水，机械搅拌1-2h后，升温至70-75℃，滴加稀盐酸溶液调节悬浮液pH为6；将0.5-1份表面活性剂和异丙醇制成水溶液，搅拌下滴加到悬浮液中，保温反应25-35min后，在80-85℃下超声反应10-15min，静置降温，抽滤，用乙醇水溶液反复洗涤至无溴离子，在40-50℃真空干燥箱中干燥至恒重，研磨、过200目筛，制得反应性蒙脱土；（2）秸秆纤维粉的碱-偶联剂复合改性：将碱处理秸秆纤维粉1:8加入到质量浓度为1%的硅烷偶联剂KH550溶液中，搅拌均匀，充分浸泡处理20-24h后，将水分挤干，在80-85℃鼓风干燥箱中烘干20-24h后，用超细粉碎机进行细粉碎，过80-120目筛，得到碱-偶联剂复合改性处理的秸秆纤维粉；（3）模压成型工艺：将75-80份粉末状聚乳酸在50-55℃干燥箱中干燥1-2h；将干燥聚乳酸与(1)、(2)中所得物料及10-15份增韧剂、4-5份马来酸酐接枝聚乳酸、4-5份硅烷偶联剂、3-4份硬脂酸锌、2-3份增塑剂、2-3份润滑剂、1-2份发泡剂放入80-85℃高速混炼...
【专利技术属性】
技术研发人员：王丹，袁志杰，
申请(专利权)人：蚌埠尚岛宜家日用品科技工业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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