一种利用化学改性提高木塑复合材料真菌抗性的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用化学改性提高木塑复合材料真菌抗性的方法。该方法，通过对木质纤维粉进行化学改性，对木质纤维粉中内含的特定化学组分含量进行精准调控，降低木塑复合材料的真菌敏感性，得到真菌抗性显著提高的木塑复合材料，化学改性方法选自酯化改性、醚化改性及表面接枝共聚改性中的一种以上。本发明专利技术通过对木质纤维粉的化学预改性，实现对木质纤维粉中可溶性总糖、D

【技术实现步骤摘要】
一种利用化学改性提高木塑复合材料真菌抗性的方法

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[0001]本专利技术涉及木塑复合材料
，具体涉及一种利用化学改性提高木塑复合材料真菌抗性的方法。

技术介绍
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[0002]木塑复合材料是由木质纤维与热塑性塑料在一定条件下经加工助剂辅助加工而成的一类复合材料，因兼具木与塑二者优点而受到广泛关注和应用。早期，因木塑材料中木纤维含量较低，有效被塑料基体包裹，人们大多认为木塑材料具有良好的真菌抗性。随着木纤维含量的增加及木塑材料应用领域的飞速发展，木塑材料的真菌危害逐渐显露并成为制约行业发展的一个重要因素。
[0003]木塑材料的真菌抗性与其内含的木质纤维组分密切相关。一方面，木纤维因表面富含羟基、酚羟基等亲水性基团而具备极强的亲水性，与疏水性的塑料基体易因极性差异而导致界面相容性差；另一方面，木质纤维含量的增加也会导致纤维在塑料基体中分散不均匀，造成团聚等现象，导致木纤维与塑料两相间出现明显分离。界面相容性差不仅会降低木塑材料的力学性能和稳定性，还会因界面处存在的孔洞和缝隙等而加剧材料的真菌危害。入侵木塑材料的真菌孢子，可通过在界面孔洞处的滋生繁殖而侵蚀木塑材料，导致材料表面出现霉变、褪色等现象，严重时甚至会因真菌腐蚀而降低材料的质量和机械性能等，缩短材料的使用寿命。对木纤维进行化学改性是解决此问题的有效办法。一方面，化学改性可通过改变木纤维自身的亲水性而增加木与塑二者间的界面相容性，有助于改善木塑材料的尺寸稳定性及力学性能等；另一方面，界面相容性的改善，也可有效缓解因界面孔洞存在而导致的真菌滋生与繁殖等问题，对木塑材料真菌抗性的提高具有积极意义。
[0004]此外，木质纤维主要由纤维素、半纤维素、木质素及淀粉、糖类、可挥发性物质等组成。其中，糖类、淀粉及可挥发性物质的含量多少与木纤维自身的真菌抗性存在显著相关性。研究表明，糖及淀粉类物质是真菌生长过程中的重要营养源。因而，通过控制木质纤维中糖及淀粉类物质的含量有望降低木塑材料的真菌敏感性，抑制真菌在木塑材料上的生长及繁殖，提高木塑材料的真菌抗性。而真菌抗性的提高，对于提升木塑材料整体性能、延长使用寿命及增加市场竞争力等都具有重要意义。

技术实现思路
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[0005]本专利技术解决了当前木塑复合材料及制品在应用过程中出现的真菌危害问题，提供一种利用化学改性提高木塑复合材料真菌抗性的方法。通过对木质纤维的化学改性，对木质纤维内含的糖类及淀粉类物质含量进行调控，降低木塑复合材料的真菌敏感性，从而在不添加抗菌剂的情况下，得到一种真菌抗性优良的木塑复合材料。
[0006]本专利技术的目的是提供一种利用化学改性提高木塑复合材料真菌抗性的方法，通过对木质纤维粉进行化学改性，对木质纤维粉中内含的特定化学组分含量进行精准调控，降低木塑复合材料的真菌敏感性，得到真菌抗性显著提高的木塑复合材料，化学改性方法选
自酯化改性、醚化改性及表面接枝共聚中的一种以上。
[0007]优选地，所述对木质纤维粉中内含的特定化学组分含量的精准调控为对木质纤维粉中可溶性总糖、D
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木糖及淀粉含量的调控，经过化学改性后，木质纤维的可溶性总糖含量、D
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木糖含量及淀粉含量均显著降低。
[0008]经过本专利技术提出的化学改性后，木质纤维的可溶性总糖含量降低了3.15
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9.27mg/g，降低幅度为41.88％
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85.12％，淀粉含量降低了4.59
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15.00mg/g，下降幅度为43.60％
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93.05％，D
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木糖含量降低了6.08
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24.02mg/g，降低幅度为40.16％
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82.97％。
[0009]本专利技术的另一个目的是提供一种真菌抗性显著提高的木塑复合材料，按质量份数计，包含如下组分：热塑性塑料基体100份，改性木质纤维粉60
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120份，润滑剂3
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8份，偶联剂2
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8份和其它加工助剂6
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15份，所述的改性木质纤维粉通过化学改性得到，化学改性方法选自酯化改性、醚化改性及表面接枝共聚改性中的一种以上。
[0010]热塑性塑料基体选自聚乙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯中的一种以上。
[0011]木质纤维粉为预先经粉碎、过筛、清洗、干燥处理后的木粉，粒径为60
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150目。木粉选自松木粉、竹粉、杉木粉、桉木粉、橡木粉、桑木粉和杨木粉中的一种以上。
[0012]优选地，所述的化学改性中使用的化学改性剂为乙酸酐、马来酸酐、丁二酸酐、邻苯二甲酸酐、氯化苄、硫酸二乙酯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯及酮酸酰氯中的一种以上。化学改性剂包括酯化改性剂、醚化改性剂和表面接枝共聚改性剂。
[0013]优选地，所述的化学改性中使用的改性溶剂及引发剂选自二甲苯、对二甲氨基吡啶、四乙基碘化铵、四乙基氯化铵、二甲基亚砜、甲苯、氢氧化钠、高锰酸钾、硫氰化钾和无水吡啶中的一种以上。改性溶剂包括酯化改性溶剂、醚化改性溶剂和表面接枝共聚改性溶剂，引发剂包括酯化改性引发剂、醚化改性引发剂和表面接枝共聚改性引发剂。
[0014]优选地，所述的酯化改性的步骤为：将木质纤维粉经酯化改性溶剂浸泡润胀后，加入酯化改性剂及酯化改性引发剂，60℃
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100℃条件下控温反应1
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4h，反应结束并经洗涤干燥处理后，得到酯化改性后的木质纤维粉，所述的木质纤维粉与酯化改性溶剂的质量比为1:2
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1:15，木质纤维粉与酯化改性剂的质量比为1:1
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1:2。
[0015]进一步优选，所述的酯化改性剂为乙酸酐、马来酸酐、丁二酸酐和邻苯二甲酸酐中的一种以上，所述的酯化改性溶剂及酯化改性引发剂选自二甲苯、二甲基亚砜、四乙基碘化铵、四乙基氯化铵及对二甲氨基吡啶中的一种以上。
[0016]优选地，所述的醚化改性的步骤为：将木质纤维粉经醚化改性溶剂浸泡润胀后，加入醚化改性剂及醚化改性引发剂，45℃
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120℃条件下控温反应1
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4h，反应结束并经洗涤干燥处理后，得到醚化改性后的木质纤维粉。所述的木质纤维粉与醚化改性溶剂的质量比为1:8
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1:11，木质纤维粉与醚化改性剂的质量比为1:2
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1:5。
[0017]进一步优选，所述的醚化改性剂为氯化苄、丙烯腈和硫酸二乙酯中的一种以上，所述的醚化改性溶剂及醚化改性引发剂选自甲苯、NaOH及硫氰化钾中的一种以上。
[0018]优选地，所述的表面接枝共聚改性的步骤为：将木质纤维粉表面接枝共聚经改性溶剂浸泡润胀后，加入表面接枝共聚改性剂和表面接枝共聚改性引发剂，70℃
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80℃条件下控温反应1
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6h，反应结束并经洗涤干燥处理后，得到表面接枝改性后的木质纤维粉。所述的木质纤维粉与表面接枝共聚改性溶剂的质量比为1:5<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用化学改性提高木塑复合材料真菌抗性的方法，其特征在于：通过化学改性，对木质纤维中内含的特定化学组分含量进行精准调控，降低木塑复合材料的真菌敏感性，从而在不添加抗菌剂的情况下，得到真菌抗性显著提高的木塑复合材料，化学改性方法选自酯化改性、醚化改性及表面接枝共聚改性中的一种以上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对木质纤维中内含特定化学组分含量的精准调控为对木质纤维中可溶性总糖、D
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木糖及淀粉含量的调控，经过化学改性后，木质纤维的可溶性总糖含量、D
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木糖含量及淀粉含量均显著降低。3.一种真菌抗性显著提高的木塑复合材料，其特征在于，按质量份数计，包含如下组分：热塑性塑料基体100份，改性木质纤维粉60
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120份，润滑剂3
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8份，偶联剂2
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8份和其它加工助剂6
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15份，所述的改性木质纤维粉通过化学改性得到，化学改性方法选自酯化改性、醚化改性及表面接枝共聚改性中的一种以上。4.根据权利要求3所述的木塑复合材料，其特征在于，所述的酯化改性的步骤为：将木质纤维粉经酯化改性溶剂浸泡润胀后，加入酯化改性剂及酯化改性引发剂，60℃
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100℃条件下控温反应1
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4h，反应结束并经洗涤干燥处理后，得到酯化改性的木质纤维粉，所述的木质纤维粉与酯化改性溶剂的质量比为1:2
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1:15，木质纤维粉与酯化改性剂的质量比为1:1
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1:2。5.根据权利要求3所述的木塑复合材料，其特征在于，所述的醚化改性的步骤为：将木质纤维粉经醚化改性溶剂浸泡润胀后，加入醚化改性剂及醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯静，谢小保，施庆珊，文霞，王颖思，张志清，张淑瑶，
申请(专利权)人：广东省科学院微生物研究所广东省微生物分析检测中心，
类型：发明
国别省市：