一種可降解竹塑納米復(fù)合材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種可降解竹塑納米復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：（1）按配方稱取配方量的可降解塑料、納米蒙脫土、甘油和抗氧劑加入到高速混合機(jī)中混合3～10min；（2）按配方稱取配方量的竹纖維、納米氧化鋅和偶聯(lián)劑于另一個(gè)高速混合機(jī)中混合20～30min；（3）將步驟（1）中混合后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料斗內(nèi)，然后側(cè)線加入步驟（2）中混合后的混合物，經(jīng)熔融擠出，得到所述可降解竹塑納米復(fù)合材料。本發(fā)明專利技術(shù)通過原料的選配及在基體樹脂中使用竹粉，有效改善了竹纖維與樹脂基體的結(jié)合性能及混合原料的熔體流動(dòng)速率；所得復(fù)合材料具有100%的降解性能和優(yōu)異的力學(xué)性能，綜合性能優(yōu)異，市場前景廣闊。

Degradable bamboo plastic nano composite material and preparation method thereof

The invention discloses a biodegradable nano bamboo plastic composite material preparation method, which comprises the following steps: (1) according to the formula according to the formula quantity of degradable plastics, nano montmorillonite, glycerol and antioxidant is added to a high-speed mixer for 3 ~ 10min; (2) according to the formula with weighed amount the bamboo fiber, nano Zinc Oxide and coupling agent to another high speed mixer for 20 ~ 30min; (3) the step (1) in the mixed raw materials with twin screw extruder hopper, and then join the side step (2) after mixing the mixture, by melt extrusion, get the degradation of bamboo plastic composite nano materials. The present invention through material selection and use of bamboo powder in the matrix resin, melt flow rate can improve the binding properties and mix raw bamboo fiber and resin matrix; the composite material has 100% biodegradability and excellent mechanical properties, excellent performance, wide market prospects.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種可降解竹塑納米復(fù)合材料及其制備方法
本專利技術(shù)涉及可降解塑料
，特別是涉及一種可降解竹塑納米復(fù)合材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
我國擁有豐富的竹資源，竹子具有生長速度極快、易成材、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。為開發(fā)竹資源、近年來竹塑復(fù)合材料得到了快速發(fā)展。所謂竹塑復(fù)合材料是以竹粉或竹纖維與塑料為主要原料，在熔融狀態(tài)下充分混煉而成的新型復(fù)合材料。竹塑復(fù)合材料具有天然竹材的美感，耐腐蝕、蟲蛀，尺寸穩(wěn)定性好，不褪色，易于切割、鉆孔，充分利用自然廢棄物，有利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。竹塑復(fù)合材料被廣泛用于建造平臺(tái)、欄桿、步道、踏步、戶外桌椅、花架、樹池等戶外建筑園林構(gòu)件，也可用于室內(nèi)裝潢、包裝、運(yùn)輸托盤等諸多領(lǐng)域。現(xiàn)有竹塑復(fù)合材料大都使用聚丙烯、聚乙烯等塑料材料，其降解性能差，且竹纖維與塑料之間的界面結(jié)合性能差，竹塑復(fù)合材料在制備過程中存在原料熔體流動(dòng)速率低，竹纖維分布均勻性差，產(chǎn)品存在性能缺陷等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)主要解決的技術(shù)問題是提供一種可降解竹塑納米復(fù)合材料，能夠解決現(xiàn)有竹塑復(fù)合材料存在的已有不足之處。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種可降解竹塑納米復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：（1）按配方稱取配方量的可降解塑料、納米蒙脫土、甘油和抗氧劑加入到高速混合機(jī)中混合3～10min；（2）按配方稱取配方量的竹纖維、納米氧化鋅和偶聯(lián)劑于另一個(gè)高速混合機(jī)中混合20～30min；（3）將步驟（1）中混合后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料斗內(nèi)，然后側(cè)線加入步驟（2）中混合后的混合物，經(jīng)熔融擠出，得到所述可降解竹塑納米復(fù)合材料。在本專利技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述配方包括如下重量份組分的原料：可降解塑料40～60份、竹纖維30～50份、納米氧化鋅5～10份、納米蒙脫土10～20份、甘油5～10份、偶聯(lián)劑3～5份、抗氧劑0.5～1.5份。在本專利技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述可降解塑料包括質(zhì)量比為3：2的聚乳酸和淀粉基生物可降解塑料；所述竹纖維的直徑為30～300μm，其長徑比大于等于500。在本專利技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述淀粉基生物可降解塑料的制備方法為：a、植物淀粉氧化：將植物淀粉中加入過量的質(zhì)量濃度為0.2～0.3g/ml的高碘酸鈉溶液，室溫下機(jī)械攪拌5～6h，然后過濾，并將濾餅先后用蒸餾水和無水乙醇清洗至無碘酸根離子；b、糊化及混料：將步驟（1）中氧化后的淀粉溶于去離子水中，在一定溫度下進(jìn)行糊化反應(yīng)，然后在攪拌的狀態(tài)下先后向其中加入一定量的聚乙烯醇、甘油和竹粉，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍籧、干燥成型：將步驟（2）中的混合物在50～80℃下干燥至濕含量為30～40%，然后恒濕保存?zhèn)溆谩Ｔ诒緦＠夹g(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，步驟b中，所述糊化反應(yīng)的溫度為85～90℃，時(shí)間為30～60min；所述聚乙烯醇、甘油和竹粉的加入量分別為步驟（1）中植物淀粉用量的20%、10%和5%，其中，竹粉的目數(shù)為300～500目。在本專利技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟（3）中，所述熔融擠出的工藝條件為：雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為160～220℃，二區(qū)為溫度165～230℃，三區(qū)溫度為170～240℃，四區(qū)為溫度170～240℃，機(jī)頭溫度為170～245℃，原料在擠出機(jī)中停留時(shí)間3～5min，壓力為22～25MPa。本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)一種可降解竹塑納米復(fù)合材料的制備方法，操作簡便，容易實(shí)現(xiàn)，其通過原料的選配及在基體樹脂中使用竹粉，有效改善了竹纖維與樹脂基體的結(jié)合性能及混合原料的熔體流動(dòng)速率；所得復(fù)合材料具有100%的降解性能和優(yōu)異的力學(xué)性能，綜合性能優(yōu)異，市場前景廣闊。具體實(shí)施方式下面對(duì)本專利技術(shù)的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本專利技術(shù)的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。本專利技術(shù)實(shí)施例包括：實(shí)施例1一種可降解竹塑納米復(fù)合材料的制備方法，其配方包括如下重量份組分的原料：可降解塑料40～60份、竹纖維30～50份、納米氧化鋅5～10份、納米蒙脫土10～20份、甘油5～10份、偶聯(lián)劑3～5份、抗氧劑0.5～1.5份。其中，所述可降解塑料包括質(zhì)量比為3：2的聚乳酸和淀粉基生物可降解塑料；所述竹纖維的直徑為30～300μm，其長徑比大于等于500。先制備淀粉基生物可降解塑料，步驟如下：a、植物淀粉氧化：取20～30g碘酸鈉溶于25℃，1000ml的去離子水中，得到質(zhì)量濃度為0.2～0.3g/ml的高碘酸鈉溶液；然后向植物淀粉中加入過量的已制備好的高碘酸鈉溶液中，在室溫下以100～300r/min的轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌5～6h，然后過濾，并將濾餅先后用蒸餾水和無水乙醇清洗至無碘酸根離子，并防止濾餅干燥；b、糊化及混料：將步驟（1）中氧化后的淀粉溶于去離子水中，在85～90℃的溫度下進(jìn)行糊化反應(yīng)30～60min，然后在攪拌的狀態(tài)下先后向其中加入占步驟（1）中植物淀粉用量的20%、10%和5%的聚乙烯醇、甘油和300～500目的竹粉，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍黄渲校穹垡延门悸?lián)劑進(jìn)行偶聯(lián)處理；c、干燥成型：將步驟（2）中的混合物在50～80℃下干燥至濕含量為30～40%，然后恒濕保存?zhèn)溆谩Ｖ苽淇山到庵袼芗{米復(fù)合材料的方法，步驟如下：（1）按配方稱取配方量的可降解塑料、納米蒙脫土、甘油和抗氧劑加入到高速混合機(jī)中混合3～10min；（2）按配方稱取配方量的竹纖維、納米氧化鋅和偶聯(lián)劑于另一個(gè)高速混合機(jī)中混合20～30min；（3）將步驟（1）中混合后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料斗內(nèi)，然后側(cè)線加入步驟（2）中混合后的混合物，經(jīng)熔融擠出，得到所述可降解竹塑納米復(fù)合材料。所述熔融擠出的工藝條件為：雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為160～220℃，二區(qū)為溫度165～230℃，三區(qū)溫度為170～240℃，四區(qū)為溫度170～240℃，機(jī)頭溫度為170～245℃，原料在擠出機(jī)中停留時(shí)間3～5min，壓力為22～25MPa。實(shí)施例2一種可降解竹塑納米復(fù)合材料，包括如下重量份組分：可降解塑料60份、直徑為30～300μm，長徑比大于等于500的竹纖維50份、納米氧化鋅10份、納米蒙脫土20份、甘油10份、偶聯(lián)劑5份、抗氧劑1.5份。其中，所述可降解塑料顆粒包括質(zhì)量比為3：2的聚乳酸和淀粉基生物可降解塑料。所述淀粉基生物可降解塑料的制備方法及可降解竹塑納米復(fù)合材料的制備方法同實(shí)施例1。上述方法得到的竹塑納米復(fù)合材料的降解率為100%，其力學(xué)性能測試在同行業(yè)中性能優(yōu)異。上所述僅為本專利技術(shù)的實(shí)施例，并非因此限制本專利技術(shù)的專利范圍，凡是利用本專利技術(shù)說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
，均同理包括在本專利技術(shù)的專利保護(hù)范圍內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種可降解竹塑納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：（1）按配方稱取配方量的可降解塑料、納米蒙脫土、甘油和抗氧劑加入到高速混合機(jī)中混合3～10min；（2）按配方稱取配方量的竹纖維、納米氧化鋅和偶聯(lián)劑于另一個(gè)高速混合機(jī)中混合20～30min；（3）將步驟（1）中混合后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料斗內(nèi)，然后側(cè)線加入步驟（2）中混合后的混合物，經(jīng)熔融擠出，得到所述可降解竹塑納米復(fù)合材料。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種可降解竹塑納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：（1）按配方稱取配方量的可降解塑料、納米蒙脫土、甘油和抗氧劑加入到高速混合機(jī)中混合3～10min；（2）按配方稱取配方量的竹纖維、納米氧化鋅和偶聯(lián)劑于另一個(gè)高速混合機(jī)中混合20～30min；（3）將步驟（1）中混合后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料斗內(nèi)，然后側(cè)線加入步驟（2）中混合后的混合物，經(jīng)熔融擠出，得到所述可降解竹塑納米復(fù)合材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解竹塑納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述配方包括如下重量份組分的原料：可降解塑料40～60份、竹纖維30～50份、納米氧化鋅5～10份、納米蒙脫土10～20份、甘油5～10份、偶聯(lián)劑3～5份、抗氧劑0.5～1.5份。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可降解竹塑納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述可降解塑料包括質(zhì)量比為3：2的聚乳酸和淀粉基生物可降解塑料；所述竹纖維的直徑為30～300μm，其長徑比大于等于500。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可降解竹塑納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述淀粉基生物可降解塑料的制備方法為：a、植物淀粉氧化：將植物淀粉中加入...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：毛小琴，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：太倉清宇特種塑料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32