一种动态共价交联的木塑复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于材料化学领域，具体公开了一种动态共价交联的木塑复合材料及其制备方法。本发明专利技术以木质纤维素和未分离的木质生物质为原料，利用化学方法把木质生物质通过动态共价键作用固定在了纤维素基动态共价聚合物网络中，制备高度交联的了新型木塑复合材料。本发明专利技术所用的原材料可持续可降解、所涉及的化学反应均不需要使用催化剂且可以在温和条件下进行、制备的新型木塑复合材料具有更高的拉伸强度和杨氏模量和更好的热稳定性。因此，与现有技术相比，本发明专利技术所制备的新型木塑复合材料具有高强度、高模量、热稳定性好、生产工艺简单、成本低、绿色环保等显著优势。

【技术实现步骤摘要】
一种动态共价交联的木塑复合材料及其制备方法与应用
本专利技术属于材料化学领域，具体涉及一种动态共价交联的木塑复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
木质生物质是自然界中储量最多的可再生和可生物降解资源，其主要由纤维素、半纤维素、木质素等组分组成。在分子层面组成木质生物质的各组分间以强氢键作用力和共价键作用力相互结合形成稳定的网络结构。另外，组成木质生物质的主要组分纤维素具有高结晶度、难溶解、高温下分解而不熔融等特点。木质生物质独特的物理化学特点使得其无法像合成高分子一样进行热响应塑性成形加工。长期以来，木质生物质的组分分离和溶解、加工难题极大限制了木质生物质基材料开发和应用。木塑复合材料加工技术是目前最高效和最广泛的木质生物质料热加工和成型方法。木塑复合材料综合了木质生物质和塑料的优异性能，其在室外建筑、室内装修、家具、物流包装等行业都有着广泛应用。同时生产木塑复合材料的生物质原料也可以为丰富的农林废弃资源，这对于保护森林资源和生态环境有重要的积极意义。然而这些传统的木塑复合材料依然存在很多缺点，如强度较低、韧性不足、热稳定性差、抗水性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态共价交联的木塑复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)利用高碘酸盐对纤维素进行氧化制备双醛纤维素；/n(2)将步骤(1)所得双醛纤维素溶解得到双醛纤维素溶液，然后将醛基功能化或亚胺功能化的生物质分散于双醛纤维素溶液中得到混合溶液，再加入多胺基单体反应获得动态亚胺交联的复合凝胶；/n(3)对步骤(2)所得复合凝胶进行清洗和干燥获得动态亚胺交联的复合粉末；然后将复合粉末在水中浸渍处理，随后真空抽滤除去多余水分，获得含有水分的动态亚胺交联复合粉末；再对含有水分的动态亚胺交联复合粉末进行热塑形加工，制备动态共价交联的新型木塑复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种动态共价交联的木塑复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)利用高碘酸盐对纤维素进行氧化制备双醛纤维素；
(2)将步骤(1)所得双醛纤维素溶解得到双醛纤维素溶液，然后将醛基功能化或亚胺功能化的生物质分散于双醛纤维素溶液中得到混合溶液，再加入多胺基单体反应获得动态亚胺交联的复合凝胶；
(3)对步骤(2)所得复合凝胶进行清洗和干燥获得动态亚胺交联的复合粉末；然后将复合粉末在水中浸渍处理，随后真空抽滤除去多余水分，获得含有水分的动态亚胺交联复合粉末；再对含有水分的动态亚胺交联复合粉末进行热塑形加工，制备动态共价交联的新型木塑复合材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤(1)所述的通过高碘酸盐氧化制备双醛纤维素的条件为：温度30～70℃，时间5～40h；所述高碘酸盐与纤维素的质量比为1:2～2:1；
步骤(2)所述醛基功能化的生物质通过高碘酸盐对天然生物质进行氧化制备得到，反应条件为：温度25℃～70℃，时间为5h～40h；所述高碘酸盐与天然生物质的质量比为1:2～2:1。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)所述亚胺功能化的生物质通过将醛基功能化的生物质和多胺基单体反应获得，反应条件为：温度为25℃～80℃，反应时间为2h～30h；所述醛基功能化的生物质和多胺基单体的用量满足醛基：胺基的摩尔比为1:3～3:1。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(2)所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小慧，苏治平，张伟，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44