一种浅色高填充植物纤维复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种浅色高填充植物纤维复合材料，包括以下原料：聚己二酸对苯二甲酸丁二酯，浅色化处理植物纤维，抗氧剂，调色剂，相容剂，本发明专利技术还公开了所述浅色高填充植物纤维复合材料的制备方法，本发明专利技术采用聚己二酸对苯二甲酸丁二酯作为基体，加工温度低，不易使得生物质填充发生碳化导致颜色变深。另外聚己二酸对苯二甲酸丁二酯在熔融时对于填充量较高的植物纤维的润湿性非常出色，能够充分包裹填充物，有助于材料的性能提升。本方法加工前先将植物纤维浅色化处理，避免在混合后影响产物颜色，使得产物颜色得以控制，采用非螺杆挤出加工方式，使得植物纤维高填充得以实现，填充量越高，成本越低，力学性能越好。力学性能越好。

【技术实现步骤摘要】
一种浅色高填充植物纤维复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种复合材料，具体是一种浅色高填充植物纤维复合材料。

技术介绍

[0002]随着石化资源的不断消耗以及人们对于环境的愈发重视，生物基材料目前已经成为一个新兴热点。使用生物质作为填充，替代部分石化材料就是一种不错的方式既增加了材料的力学强度，又减少了石化资源的使用。而纤维素作为目前全世界已知产量最多的天然高分子材料广泛存在于植物中，对其进行充分利用是非常有意义的。
[0003]传统木塑采用木粉作为填充，但是当前木资源紧缺，木材生长周期长，因此需要找到更适合填充的生物质材料。而农作物秸秆，芦苇等随处可见，生长周期短，制备成纤维素也非常成熟，因此有人开发了草本植物纤维填充的禾塑复合材料。根据常识，填充的纤维在材料中的长度越长，力学性能则越出色；填充的纤维越多，则材料的成本越便宜。相较于粉类的填充物，植物纤维的填充可以使纤维形貌保存在材料中，本专利技术制备的材料溶解后取出的纤维长度能达到厘米级，使得力学性能得到大幅度的提高。但是无论使用木塑符合材料还是禾塑复合材料，其填充后材料颜色都为棕色或黄色且难以调色，使得其在生活中使用环境大大受限。
[0004]植物纤维填充复合材料深色的产生是由于植物富含各种小分子色素，加热后氧化会迅速变黑，另外常见复合材料的基体聚烯烃类加工温度通常在170℃-220℃之间(例如专利CN106183293B公开了一种木塑地板，挤出需要200℃加工温度，专利CN103483844B公开了一种制备聚乙烯与植物复合材料的方法，制备温度在170℃-220℃)，并伴着螺杆巨大的剪切力，导致植物纤维迅速碳化，导致产物颜色变深，同时散发难闻的气味。为改变这一现象，需要解决生物质变色的问题，并找到低加工温度的塑料基体以防止加工过程中生物质填充物的碳化，得到一种生物基来源，可降解，高填充，美观又实用的材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的实施例目的在于提供一种浅色高填充植物纤维复合材料，以解决上述问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种浅色高填充植物纤维复合材料，包括以下按照重量份的原料：聚己二酸对苯二甲酸丁二酯15-45份，浅色化处理植物纤维50-80份，抗氧剂0.5-1份，调色剂0.5-5份，相容剂2-5份。
[0008]在一种可选方案中：所述浅色化处理植物纤维的制备方法为：将植物纤维放入碱-双氧水混合液浸泡1-4小时，水洗至中性后干燥得到。
[0009]在一种可选方案中：所述碱-双氧水混合液为5％氢氧化钠溶液与30％过氧化氢溶液1:1-5比例混合，实际配比比例及浸泡时间按植物纤维种类调控。
[0010]在一种可选方案中：所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂。
[0011]在一种可选方案中：所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168复配。
[0012]在一种可选方案中：所述调色剂为钛白粉。
[0013]在一种可选方案中：所述相容剂为马来酸酐接枝聚己二酸对苯二甲酸丁二酯或丙烯酸类相容剂。
[0014]上述浅色高填充植物纤维复合材料的制备方法，步骤如下：
[0015]1)按配比称取各原料；
[0016]2)将聚己二酸对苯二甲酸丁二酯，浅色化处理植物纤维，抗氧剂，调色剂，相容剂混合均匀，使用加工设备在140℃混合均匀，造粒；
[0017]3)然后采用注塑或模压或挤出制备成型。
[0018]相较于现有技术，本专利技术实施例的有益效果如下：
[0019]采用聚己二酸对苯二甲酸丁二酯作为基体，加工温度低，不易使得生物质填充发生碳化导致颜色变深。另外聚己二酸对苯二甲酸丁二酯在熔融时对于填充量较高的植物纤维的润湿性非常出色，能够充分包裹填充物，有助于材料的性能提升。同时聚己二酸对苯二甲酸丁二酯是生物来源又能够降解是一种绿色环保材料，对环境负担小，本方法加工前先将植物纤维浅色化处理，避免在混合后影响产物颜色，使得产物颜色得以控制，采用非螺杆挤出加工方式，使得植物纤维高填充得以实现，填充量越高，成本越低，力学性能越好。
具体实施方式
[0020]以下实施例会对本专利技术进行详述，本专利技术所列举的各实施例仅用以说明本专利技术，并非用以限制本专利技术的范围。对本专利技术所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本专利技术的精神与范围。
[0021]实施例1
[0022]本专利技术实施例中，准备以下原料：聚己二酸对苯二甲酸丁二酯15g、芦苇纤维80g、抗氧剂1010 0.25g、抗氧剂168 0.25g、钛白粉2.5g、马来酸酐接枝聚己二酸对苯二甲酸丁二酯2g，将芦苇纤维浸泡至5％NAOH溶液与30％双氧水溶液以1:2体积比调配的溶液中，浸泡2小时后目视芦苇纤维完全褪色变白，水洗至中性，干燥收集得浅色化处理芦苇纤维，将上述聚己二酸对苯二甲酸丁二酯，浅色化处理芦苇纤维，抗氧剂1010，抗氧剂168，钛白粉以及马来酸酐接枝聚己二酸对苯二甲酸丁二酯加入到密炼机中140℃共混5分钟，将产物取出后模压成型待测。
[0023]实施例2
[0024]本专利技术实施例中，准备以下原料：聚己二酸对苯二甲酸丁二酯45g、玉米秸秆50g、抗氧剂1010 0.25g、抗氧剂168 0.25g、钛白粉0.5g、乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物4g，将玉米秸秆素浸泡至5％NAOH溶液与30％双氧水溶液以1:1体积比调配的溶液中，浸泡1小时后目视玉米芯纤维完全褪色变白，水洗至中性，干燥收集得浅色化处理玉米秸秆，将上述聚己二酸对苯二甲酸丁二酯，浅色化处理玉米秸秆，抗氧剂1010，抗氧剂168，钛白粉以及乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物加入到微型双螺杆挤出机中135℃挤出，注塑成型待测。
[0025]实施例3
[0026]本专利技术实施例中，准备以下原料：聚己二酸对苯二甲酸丁二酯30g、棕榈纤维60g、
抗氧剂1010 0.5g、抗氧剂168 0.5g、钛白粉5g、乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物5g，将棕榈纤维浸泡至5％NAOH溶液与30％双氧水溶液以1:4体积比调配的溶液中，浸泡4小时后目视棕榈纤维完全褪色变白，水洗至中性，干燥收集得浅色化处理棕榈纤维，将上述聚己二酸对苯二甲酸丁二酯，浅色化处理棕榈纤维，氧剂1010、抗氧剂168，钛白粉以及乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物加入到密炼机中145℃共混6分钟，然后在平板硫化机中模压成型待测。
[0027]实施例4
[0028]本专利技术实施例中，准备以下原料：聚己二酸对苯二甲酸丁二酯40g、亚麻纤维50g、抗氧剂1010 0.5g、抗氧剂168 0.5g、钛白粉4g、乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物5g，将亚麻纤维浸泡至5％NAOH溶液与30％双氧水溶液以1:1体积比调配的溶液中，浸泡1小时后目视亚麻纤维完全褪色变白，水洗至中性，干燥收集得浅色化处理亚麻纤维，将上述聚己二酸对苯二甲酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅色高填充植物纤维复合材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：聚己二酸对苯二甲酸丁二酯15-45份，浅色化处理植物纤维50-80份，抗氧剂0.5-1份，调色剂0.5-5份，相容剂2-5份。2.根据权利要求1所述的浅色高填充植物纤维复合材料，其特征在于，所述浅色化处理植物纤维的制备方法为：将纤维放入碱-双氧水混合液浸泡1-4小时，水洗至中性后干燥得到。3.根据权利要求2所述的浅色高填充植物纤维复合材料，其特征在于，所述碱-双氧水混合液为5%氢氧化钠溶液与30%过氧化氢溶液1:1-5比例混合。4.根据权利要求1所述的浅色高填充植物纤维复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄骏成，那海宁，朱宝庆，王九臣，杨勇，田安平，朱锦，张传芝，
申请(专利权)人：吉林禾迪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：