【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子复合材料，具体为一种秸秆纤维改性木塑复合材料。
技术介绍
1、木塑复合材料是近来年蓬勃兴起的一种新型复合材料，在建筑行业、家具制造、装修行业等有着广泛的应用。木塑复合材料主要以木粉、稻壳、秸秆纤维等生物质纤维和聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子塑料以及相关助剂复合而成的材料，具有良好的加工性能、可调整性和较长的使用寿命，能够利用废弃高分子塑料，使纤维废弃资源得到充分利用，同时能够循环加工利用，是一种新型的绿色环保材料，具有广泛的市场。
2、中国专利cn103435882b公开了一种热塑性木塑复合材料及其生产方法，包括如下的质量百分比：植物纤维20-70％；塑料20-70％；生物质电厂灰渣或生物质油厂灰渣5-25％；助剂1-10％，实现了废弃物的资源化，得到的木塑复合材料具有较好的力学性能和耐候性，但对植物纤维的活化作用并不明显，改性效果不显著，同时原料间容易出现分散不均匀，界面传递应力不良，导致材料的力学性能变差。中国专利申请cn105602157a公开了一种木塑地板，包括下列重量份数的原料：pvc80-100份，木质材料60-100份，轻质碳酸钙20-40份，发泡剂1-2份，稳定剂4.5-5.5份，润滑剂2.5-3.5份，氯化聚乙烯5-8份，增塑剂0.5-2份，增容剂0.5-1.5份，抗氧剂1-1.5份；所述木质材料为稻糠粉和木粉，该木塑地板不易变形、生产成本低。但使用稻糠粉和木粉作为增强材料，对材料的增强作用远低于纤维状木质材料，材料的力学性能较差，存在很大的提升空间，然而木塑复合材料所用原料均
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种秸秆纤维改性木塑复合材料，解决了木塑复合材料力学性能一般、阻燃性能差的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术公开了一种秸秆纤维改性木塑复合材料，包括以下质量份的原料：聚丙烯树脂100份、阻燃改性秸秆纤维25-35份、马来酸酐接枝聚丙烯3-5份、增效剂12-20份、抗菌剂1-3份、稳定剂1-1.5份和润滑剂1-3份；
3、所述秸秆纤维改性木塑复合材料包括如下步骤制备而成：
4、将聚丙烯树脂、阻燃改性秸秆纤维、马来酸酐接枝聚丙烯、增效剂、抗菌剂、稳定剂和润滑剂按所述质量份混合均匀，置于双螺杆挤出机中，熔融共混，挤出，造粒，再置于平板硫化机上热压成型，冷却，得到秸秆纤维改性木塑复合材料；
5、所述双螺杆挤出机中熔融共混的温度为140-170℃，挤出机的螺杆转速为15-18r/min；
6、所述热压成型的温度为170-180℃，热压成型的时间为8-10min，热压成型过程中，模压的压力为8mpa，模压的时间为15min。
7、优选地，所述阻燃改性秸秆纤维包括如下步骤制备而成：
8、s1、将玄武岩纤维、75％乙醇、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到反应瓶a中，搅拌混合，升温至75-85℃，保温3-5h，过滤，使用去离子水和丙酮洗涤，干燥，得到烯基改性玄武岩纤维；
9、s2、将秸秆纤维粉末和去离子水加入到反应瓶b中，在氮气氛围中，搅拌混合，再加入烯基改性玄武岩纤维、甲基丙烯酸缩水甘油酯和引发剂，升温至60-70℃，保温2-3h，抽滤，使用无水乙醇洗涤，干燥，得到环氧改性玄武岩纤维-秸秆纤维；
10、s3、将甲苯、环氧改性玄武岩纤维-秸秆纤维、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物加入到反应瓶c中，混合，升温至100-110℃，保温6-9h，抽滤，使用无水乙醇洗涤，干燥，得到阻燃改性秸秆纤维。
11、优选地，所述s1中玄武岩纤维、75％乙醇、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的添加比为10g:120-180ml:2-3g。
12、优选地，所述s2中秸秆纤维粉末、去离子水、烯基改性玄武岩纤维、甲基丙烯酸缩水甘油酯和引发剂的添加比为10g:150-200ml:3-5g:1-1.5g:0.1-0.3g。
13、进一步地，所述s2中秸秆纤维粉末由秸秆纤维在碱煮条件下制备得到，具体步骤如下：将秸秆纤维洗净、剪段，粉碎后过50目筛，称取秸秆纤维粉末置于烧杯中，按质量比1:12加入10％氢氧化钠溶液，95℃水浴下搅拌碱煮2h，使用去离子水洗涤至中性，烘干，得到秸秆纤维粉末。
14、优选地，所述s2中引发剂包括过氧化苯甲酰、过硫酸钾和过硫酸铵中的一种。
15、优选地，所述s3中甲苯、环氧改性玄武岩纤维-秸秆纤维、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的添加比为100-120ml:10g:1-3g。
16、优选地，所述增效剂为马来酸酐接枝三元乙丙橡胶。
17、优选地，所述抗菌剂为苯腈类化合物。
18、优选地，所述稳定剂为钙锌复合类稳定剂。
19、优选地，所述润滑剂为聚乙烯蜡。
20、本专利技术的有益效果：
21、(1)本专利技术中使用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对玄武岩纤维进行改性，在玄武岩纤维表面引入烯基，得到烯基改性玄武岩纤维，烯基改性玄武岩纤维和秸秆纤维粉末和甲基丙烯酸缩水甘油酯在引发剂的作用下发生接枝改性，共聚后得到环氧改性玄武岩纤维-秸秆纤维，引入了环氧基团，再利用环氧基团和阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物发生开环反应，得到阻燃改性秸秆纤维。将阻燃改性秸秆纤维、增效剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、相容剂马来酸酐接枝聚丙烯和抗菌剂、稳定剂、润滑剂混合均匀，得到的秸秆纤维改性木塑复合板具有优良的力学性能和阻燃性能。
22、(2)本专利技术中玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，具有强度高、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。与秸秆纤维的协同配合，具有良好的抗折抗压性能，良好的机械力学性能和耐化学腐蚀性能，同时解决了秸秆回收利用问题，绿色环保。二者之间通过接枝共聚，改善了分散性，二者能够均匀的分散在聚丙烯基体中，具有优良的相容性，环氧开环引入的羟基和秸秆纤维上的羟基能够和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、马来酸酐接枝聚丙烯上的马来酸酐极性酸酐基团一部分发生酯化，一部分形成氢键，有效改善了和基体间的相容性，起到了良好的增容效果，具有很好的界面粘结力，使复合材料分子结构重构，改善复合材料的脆性和强度，使复合材料具有良好的韧性和机械强度，以拓宽复合材料的应用范围。而具有柔性的三元乙丙橡胶本身又和聚丙烯塑料基质具有较好的相容性，添加的马来酸酐接枝三元乙丙橡胶会在秸秆纤维和聚丙烯塑料基体之间的界面处引入柔性的界面层，这种柔性的界面层使秸秆纤维和聚丙烯基体的界面粘结作用得到增强，从而使外力能通过秸秆纤维在塑料基体中进行有效的传递，达到了增强的目的。
23、(3)本专利技术中阻燃改性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征在于，包括以下质量份的原料：聚丙烯树脂100份、阻燃改性秸秆纤维25-35份、马来酸酐接枝聚丙烯3-5份、增效剂12-20份、抗菌剂1-3份、稳定剂1-1.5份和润滑剂1-3份；
2.根据权利要求1所述的一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征在于，所述阻燃改性秸秆纤维包括如下步骤制备而成：
3.根据权利要求2所述的一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征在于，所述S1中玄武岩纤维、75％乙醇、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的添加比为10g:120-180mL:2-3g。
4.根据权利要求2所述的一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征在于，所述S2中秸秆纤维粉末、去离子水、烯基改性玄武岩纤维、甲基丙烯酸缩水甘油酯和引发剂的添加比为10g:150-200mL:3-5g:1-1.5g:0.1-0.3g。
5.根据权利要求2所述的一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征在于，所述S2中引发剂包括过氧化苯甲酰、过硫酸钾和过硫酸铵中的一种。
6.根据权利要求2所述的一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征
7.根据权利要求1所述的一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征在于，所述增效剂为马来酸酐接枝三元乙丙橡胶。
8.根据权利要求1所述的一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征在于，所述抗菌剂为苯腈类化合物。
9.根据权利要求1所述的一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征在于，所述稳定剂为钙锌复合类稳定剂。
10.根据权利要求1所述的一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡。
...【技术特征摘要】
1.一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征在于，包括以下质量份的原料：聚丙烯树脂100份、阻燃改性秸秆纤维25-35份、马来酸酐接枝聚丙烯3-5份、增效剂12-20份、抗菌剂1-3份、稳定剂1-1.5份和润滑剂1-3份；
2.根据权利要求1所述的一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征在于，所述阻燃改性秸秆纤维包括如下步骤制备而成：
3.根据权利要求2所述的一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征在于，所述s1中玄武岩纤维、75％乙醇、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的添加比为10g:120-180ml:2-3g。
4.根据权利要求2所述的一种秸秆纤维改性木塑复合材料，其特征在于，所述s2中秸秆纤维粉末、去离子水、烯基改性玄武岩纤维、甲基丙烯酸缩水甘油酯和引发剂的添加比为10g:150-200ml:3-5g:1-1.5g:0.1-0.3g。
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【专利技术属性】
技术研发人员：董传宝，刘念峰，张晓峰，刘红艳，李彦玫，
申请(专利权)人：山东金得安家居有限公司，
类型：发明
国别省市：
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