一种复合植物纤维生物可降解材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种复合植物纤维生物可降解材料及其制备方法。所述复合植物纤维生物可降解材料由聚乳酸、腰果酚环氧树脂改性聚乳酸、腰果酚固化剂改性聚乳酸、植物纤维、聚磷酸铵、硬脂酸钙和硬脂酸锌组成，所述腰果酚环氧树脂改性聚乳酸由聚乳酸、腰果酚环氧树脂、马来酸酐、纳米碳酸钙、碳量子点、SE

【技术实现步骤摘要】
一种复合植物纤维生物可降解材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及可降解材料领域，具体涉及一种复合植物纤维生物可降解材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]塑料因其质量、刚强、性能稳定及价廉等优点而在许多领域被广泛应用。塑料工业发展很快，而用过的塑料尚没有妥善的处理方法，塑料成为垃圾对自然环境带来严重的污染。
[0003]因而研究可降解塑料显得势在必然！塑料等丢弃会污染环境，深埋会侵占土地，烧毁则会污染空气，这些都不是从根本上解决问题的方法。解决问题的根本方法就是研制可降解塑料，以此来代替非降解塑料。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种复合植物纤维生物可降解材料，该复合植物纤维生物可降解材料采用聚乳酸、腰果酚环氧树脂改性聚乳酸、腰果酚固化剂改性聚乳酸、植物纤维、聚磷酸铵、硬脂酸钙和硬脂酸锌制备得到，具有优异的力学强度和可生物降解性能。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供上述复合植物纤维生物可降解材料的制备方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种复合植物纤维生物可降解材料，由质量份数比为100:56～62:21～30:41～53:13～20:3～8:2～6的聚乳酸、腰果酚环氧树脂改性聚乳酸、腰果酚固化剂改性聚乳酸、植物纤维、聚磷酸铵、硬脂酸钙和硬脂酸锌组成；其中，所述的腰果酚环氧树脂改性聚乳酸由质量份数比为65:22～30:3～7:12～16:9～14:3～7:0.03～0.1的聚乳酸、腰果酚环氧树脂、马来酸酐、纳米碳酸钙、碳量子点、SE
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10乳化剂和过氧化苯甲酰反应制得；所述的腰果酚固化剂改性聚乳酸由质量份数比为65:6～8:4～7:9～13:8～15:14～20:5～12:0.03～0.1:9～16的聚乳酸、腰果酚改性胺固化剂、腰果油改性胺固化剂、银纳米线、硒化锌量子点、介孔二氧化钛、马来酸酐、过氧化苯甲酰和丁苯橡胶反应制得；所述的植物纤维由质量份数比30:15～23:93～110:82～100:38～51:52～70:6～11:0.03～0.2:3～8的木屑、荻草、乙醇、乙酸乙酯、乙酸、草酸、马来酸酐、过氧化苯甲酰和SE
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10乳化剂反应制得。
[0008]优选地，所述的聚乳酸、腰果酚环氧树脂改性聚乳酸、腰果酚固化剂改性聚乳酸、植物纤维、聚磷酸铵、硬脂酸钙和硬脂酸锌的质量份数比为100:58:26:49:16:5:5。
[0009]上述复合植物纤维生物可降解材料的制备方法，包括如下步骤：
[0010](1)、将木屑、荻草、乙醇、乙酸乙酯和乙酸加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度175～200℃条件下反应0.5～7h，将草酸添加至水热反应釜中，维持上述反应条件下继续反应2～6h，将马来酸酐、过氧化苯甲酰和SE
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10乳化剂添加至水热反应釜中，维持上述反应条件下继续反应2～7h，产物经过滤、乙醇洗涤、50℃干燥5h，粉碎，得到植物纤维；所述的草酸的目的是为改善木屑和荻草的孔隙空间和孔隙率；
[0011](2)、将聚乳酸、腰果酚改性胺固化剂、腰果油改性胺固化剂、银纳米线、硒化锌量子点、介孔二氧化钛、马来酸酐、过氧化苯甲酰和丁苯橡胶添加至高速混合机中，用高速混合机在温度198～225℃混合反应1～5min，用挤出机在温度200～228℃挤出造粒，粉碎，得到腰果酚固化剂改性聚乳酸；所述的腰果酚改性胺固化剂、腰果油改性胺固化剂、硒化锌量子点和介孔二氧化钛的目的为进一步改善聚乳酸的力学强度；
[0012](3)、将聚乳酸、腰果酚环氧树脂、马来酸酐、纳米碳酸钙、碳量子点、SE
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10乳化剂和过氧化苯甲酰加入到高速混合机中，用高速混合机在温度206～228℃混合反应1～5min，用挤出机在温度207～229℃挤出造粒，即得到腰果酚环氧树脂改性聚乳酸；所述的碳量子点的目的为改善聚乳酸的韧性和力学性能；
[0013](4)、将聚乳酸、腰果酚环氧树脂改性聚乳酸、腰果酚固化剂改性聚乳酸、植物纤维、聚磷酸铵、硬脂酸钙和硬脂酸锌加入到高速混合机中，用高速混合机在温度205～235℃混合反应1～5min，用挤出机在温度208～239℃挤出造粒，即得到复合植物纤维生物可降解材料。
[0014]本专利技术的有益效果在于：
[0015]1、木屑和荻草经由乙醇、乙酸乙酯和乙酸浸渍、溶解和萃取，经由草酸进一步浸渍、溶解、萃取和膨化，将木屑和荻草中的可溶解性有机物分离，降低了木屑和荻草中有机物杂质对植物纤维力学性能和可降解性能的影响，经由马来酸酐和SE
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10乳化剂进行表界面修饰，改善了植物纤维在聚乳酸中分散相容性，制备的植物纤维因其大的孔隙结构、高孔隙率和低有机物杂质而能改善复合植物纤维生物可降解材料的力学强度和可降解性；
[0016]2、聚乳酸具有优异的刚性，而腰果酚改性胺固化剂和腰果油改性胺固化剂属于软性链段可降解材料，因其软性链段能对聚乳酸起到增韧作用；硒化锌量子点和介孔二氧化钛因其量子和纳米尺寸效应，能明显改善聚乳酸的韧性和力学性能，制备的腰果酚固化剂改性聚乳酸因其韧性、量子和纳米效应而改善聚乳酸的力学强度；
[0017]3、聚乳酸具有优异的刚性，碳量子点和纳米碳酸钙因其量子和纳米尺寸效应，能明显改善聚乳酸的韧性和力学性能，制备的腰果酚环氧树脂改性聚乳酸因其韧性、量子和纳米效应而改善聚乳酸的力学强度；
[0018]4、腰果酚环氧树脂改性聚乳酸和腰果酚固化剂改性聚乳酸分别分散在聚乳酸中，因其在热处理混合过程中可交联固化，能明显改善聚乳酸的力学强度；植物纤维具有大的孔隙结构和高孔隙率，作为各组分的交联中心点，进一步提高物料各组分间的交联密度，从而提高聚乳酸的力学强度。
具体实施方式
[0019]下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本专利技术的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本专利技术所要求保护的范围。
[0020]实施例1
[0021]一种复合植物纤维生物可降解材料，其制备方法包括以下步骤：
[0022](1)、称取30份木屑、18份荻草、103份乙醇、96份乙酸乙酯和43.6份乙酸加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度182℃条件下反应5h，称取63份草酸添加至水热反应釜中，维持上述反应条件下继续反应3h，称取7.5份马来酸酐、0.05份过氧化苯甲酰和4.5份SE
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10乳化剂添加至水热反应釜中，维持上述反应条件下继续反应3h，产物经过滤、乙醇洗涤、50℃干燥5h，粉碎，得到植物纤维；
[0023](2)、称取65份聚乳酸、7份腰果酚改性胺固化剂、5份腰果油改性胺固化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合植物纤维生物可降解材料，其特征在于，由质量份数比为100:56～62:21～30:41～53:13～20:3～8:2～6的聚乳酸、腰果酚环氧树脂改性聚乳酸、腰果酚固化剂改性聚乳酸、植物纤维、聚磷酸铵、硬脂酸钙和硬脂酸锌组成；其中，所述的腰果酚环氧树脂改性聚乳酸由质量份数比为65:22～30:3～7:12～16:9～14:3～7:0.03～0.1的聚乳酸、腰果酚环氧树脂、马来酸酐、纳米碳酸钙、碳量子点、SE
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10乳化剂和过氧化苯甲酰反应制得；所述的腰果酚固化剂改性聚乳酸由质量份数比为65:6～8:4～7:9～13:8～15:14～20:5～12:0.03～0.1:9～16的聚乳酸、腰果酚改性胺固化剂、腰果油改性胺固化剂、银纳米线、硒化锌量子点、介孔二氧化钛、马来酸酐、过氧化苯甲酰和丁苯橡胶反应制得；所述的植物纤维由质量份数比30:15～23:93～110:82～100:38～51:52～70:6～11:0.03～0.2:3～8的木屑、荻草、乙醇、乙酸乙酯、乙酸、草酸、马来酸酐、过氧化苯甲酰和SE
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10乳化剂反应制得。2.根据权利要求1所述复合植物纤维生物可降解材料，其特征在于，所述的聚乳酸、腰果酚环氧树脂改性聚乳酸、腰果酚固化剂改性聚乳酸、植物纤维、聚磷酸铵、硬脂酸钙和硬脂酸锌的质量份数比为100:58:26:49:16:5:5。3.权利要求1～2任一所述复合植...

【专利技术属性】
技术研发人员：代彦霞，
申请(专利权)人：代彦霞，
类型：发明
国别省市：