The invention discloses a preparation method of polylactic acid/bamboo particle/bamboo charcoal composite material, which comprises the following steps: 1) broom pretreatment of bamboo particles, then surface modification treatment to obtain modified bamboo particles; 2) surface modification of bamboo charcoal particles to obtain modified bamboo charcoal particles; 3) bamboo particles after modification, bamboo charcoal particles after modification and polylactic acid particles. Polylactic acid/bamboo particle/bamboo charcoal composites were prepared by melt blending, hot pressing or extrusion. The preparation method can effectively improve the aggregation, dispersion and surface properties of bamboo particles and bamboo charcoal particles in polylactic acid matrix, and optimize the reinforced structure of polylactic acid molecular chain, so as to prepare high performance polylactic acid/bamboo particles/bamboo charcoal composites with excellent mechanical properties such as strength, toughness (elongation at break, impact strength).
【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸/竹颗粒/竹炭复合材料的制备方法
本专利技术涉及复合材料加工
，具体是一种聚乳酸/竹颗粒/竹炭复合材料的制备方法。
技术介绍
聚乳酸(PLA)是一种由生物质淀粉转化而来的脂肪族聚酯塑料，它具有良好的生物相容性和生物可降解性。出于其优异的环境友好性和可加工性能，它在生物、医疗、农业、工程材料、包装等领域有良好的应用潜力和前景。然而，聚乳酸结晶能力弱、结晶速度慢，加工出来的聚乳酸制品往往存在强度和韧性欠佳的问题，尤其是其冲击强度和拉伸断裂伸长率分别在8J/m和3.5％左右，大大限制了其在韧性要求高的领域的使用。通过引入增强体可有效改善聚乳酸力学性能，但是增强体尺寸、形态、界面等性能对聚乳酸复合材料的性能影响很大。申请号为201610555090.X的中国专利申请公开了一种聚乳酸竹纳米纤维素晶须竹炭复合材料薄膜的制备方法，该方法运用溶液浇注方法将竹纤维纳米晶、超微竹炭与聚乳酸浇注成膜，所得复合材料的拉伸断裂伸长率极大提升，但纳米材料制备复杂、成本较高，而且该方法制备的薄膜的弹性模量大大低于纯聚乳酸材料。申请号为201610560604.0的中国专利申请公...
【技术保护点】
1.一种聚乳酸/竹颗粒/竹炭复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）、先将竹颗粒进行帚化预处理，再进行表面改性处理，得改性后竹颗粒；2）、将竹炭颗粒进行表面改性处理，得改性后竹炭颗粒；3）、将改性后竹颗粒、改性后竹炭颗粒与聚乳酸颗粒和成核剂常温高速预混，得预混颗粒；4）、将预混颗粒熔融共混，热压成型或挤出成型，即得聚乳酸/竹颗粒/竹炭复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸/竹颗粒/竹炭复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）、先将竹颗粒进行帚化预处理，再进行表面改性处理，得改性后竹颗粒；2）、将竹炭颗粒进行表面改性处理，得改性后竹炭颗粒；3）、将改性后竹颗粒、改性后竹炭颗粒与聚乳酸颗粒和成核剂常温高速预混，得预混颗粒；4）、将预混颗粒熔融共混，热压成型或挤出成型，即得聚乳酸/竹颗粒/竹炭复合材料。2.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹颗粒/竹炭复合材料的制备方法，其特征在于步骤1）中，帚化预处理前的竹颗粒的粒径为10～100目，在100～110℃温度下预先烘干12～24h。3.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹颗粒/竹炭复合材料的制备方法，其特征在于步骤2）中，改性处理前的竹炭颗粒的粒径为500～1000目，改性后竹炭颗粒的比表面积为300～1000m2/g。4.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹颗粒/竹炭复合材料的制备方法，其特征在于步骤3）中，高速预混的转速为500～2000rpm，预混时间为5～10min。5.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹颗粒/竹炭复合材料的制备方法，其特征在于步骤3）中，聚乳酸颗粒、改性后竹颗粒、改性后竹炭颗粒的重量比为100:5～45:1.5～20；所述的聚乳酸颗粒为挤出、注塑或吹膜级别的聚乳酸颗粒；所述的成核剂为分子量为1000～4000的PEG，所述的成核剂的用量为所述的聚乳酸颗粒重量的1～8%。6.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹颗粒/竹炭复合材料的制备方法，其特征在于步骤1）中，对竹颗粒进行帚化预处理的方法包括以下步骤：ⅰ）配制预处理液，该预处理液由NaOH、尿素和纯水以4～8:10～14:78～86的重量比配制而成；ⅱ）取适量干燥的竹颗粒放入预处理液中，在室温下浸泡2～4h后，用离心机以9000rpm的转速反复加纯水离心3～5次，之后用砂芯漏斗反复滤洗3～5次，除去残留的NaOH和尿素，得润胀竹颗粒；ⅲ）取适量润胀竹颗粒放入均质机中，在60～80℃、80～120MPa条件下均质化处理30～60min，之后在70～80℃烘至绝干，得帚化预处理后的竹颗粒。7.根据权利要求1所述的一种聚乳酸/竹颗粒/竹炭复合材料的制备方法，其特征在于步骤1）中，对帚化预处理后的竹颗粒进行表面改性处理的方法包括以下步骤：①配制料液比为1g/2～10mL的NaOH/水溶液，在40～60℃水浴锅中将竹颗粒以1:10～20的固液比浸入配制的NaOH/水溶液中，浸泡1～4h，取出并用纯净水漂洗多次，再用乙酸中和至pH值为6.5～7.5，然后在100～108℃温度下连续干燥12～24h，得到丝光化的竹颗粒；②配制体积比80/20的醇/水溶液，以1g/5～40mL的料液比在该醇/水溶液中加入作为表面...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱少平，龙洁，何欢，陶莹莹，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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