一种动态共价交联的纤维素基生物塑料、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纤维素基生物塑料、木塑复合材料及其制备方法。该方法通过把纤维素分子链间的氢键结合网络重构为动态共价键链接网络，从而制备可热加工、高强度、高模量、可降解和可循环利用纤维素基生物基塑料。与大多数现有的氢键链接的纤维素基材料相比，本发明专利技术制备纤维素基生物塑料是通过动态共价键交联而成的，这使得该纤维素基塑料具有优异的再加工、热加工和可降解性能。而由其和生物质所制备得到的新型木塑复合材料，由于两相间可以通过氢键相互作用提高界面相容性，从而使新型木塑复合材料具有更高的拉伸强度和杨氏模量。

【技术实现步骤摘要】
一种动态共价交联的纤维素基生物塑料、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纤维素基生物塑料、木塑复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
塑料是人类生活中不可或缺的一类合成高分子材料。然而由于塑料的不可降解性以及高额的回收成本，目前仅约9％的塑料可被回收利用。这些废弃塑料被大量填埋于土地或排放于海洋，已经对生态系统造成严重威胁。同时传统塑料的合成原料均来源于不可再生的化石资源。因此，研究和开发可以替代传统塑料的生物质基热固性/热塑性聚合物成为了一项亟待解决的工作。目前已有部分生物质基塑料被开发，且应用在生物医学、包装和农业等领域。最常见的生物质基热塑性聚合物是热塑性淀粉(TPS)和脂肪族/芳香族聚酯的混合物，如聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)和聚羟基脂肪酸酯(PHAs)等。然而，这些生物基塑料的广泛应用仍被其固有缺点所限制，如加工性差、脆性大、疏水性差等。另外，一些生物基热固性聚合物，如生物质酚醛树脂、生物质聚氨酯和生物质环氧树脂等也已被开发和应用，但与传统的石油基热固性聚合物相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态共价交联的纤维素基生物塑料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n利用高碘酸盐对纤维素进行氧化制备双醛纤维素；将双醛纤维素溶解获得双醛纤维素溶液；然后和多胺基单体反应获得动态共价交联的凝胶；对所得凝胶进行清洗和干燥获得纤维素基动态共价聚合物粉末；然后对纤维素基动态共价聚合物粉末进行热塑形处理制备动态共价交联的纤维素基生物塑料。/n

【技术特征摘要】
1.一种动态共价交联的纤维素基生物塑料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
利用高碘酸盐对纤维素进行氧化制备双醛纤维素；将双醛纤维素溶解获得双醛纤维素溶液；然后和多胺基单体反应获得动态共价交联的凝胶；对所得凝胶进行清洗和干燥获得纤维素基动态共价聚合物粉末；然后对纤维素基动态共价聚合物粉末进行热塑形处理制备动态共价交联的纤维素基生物塑料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述高碘酸盐与纤维素的质量比为1:2～2:1；所述的高碘酸盐氧化纤维素时的温度为30℃～70℃，时间为5～40h；
所述双醛纤维素与多胺基单体的用量满足醛基与胺基的摩尔比为1:3～3:1；所述的双醛纤维素和多胺基单体的反应条件为室温下反应1h～24h。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
所述溶解双醛纤维素的溶剂为有机溶剂和离子型溶剂中的一种；其中，所述有机溶剂为DMSO，DMF或N-甲基吗啉；
所述双醛纤维素与溶剂的质量体积比为1g:30ml～1g:10ml；
所述的利用溶剂溶解双醛纤维素的温度50℃～110℃，时间为0.5h～4h。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的多胺基单体包括脂肪族二胺，芳香族二胺，脂肪族三胺、芳香族三胺、生物基二胺/三胺、生物质基二胺/三胺的多胺基化合物/低聚物/或聚合物。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
所述的从纤维素基动态共价聚合物粉末获得纤维素基生物塑料的...

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