專利名稱：一種全降解堅(jiān)果殼顆粒/天然纖維協(xié)同增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全降解堅(jiān)果顆粒/天然纖維協(xié)同增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人民生活節(jié)奏的加快，生活水平的提高，越來(lái)越多的塑料廢棄物，特別是塑料包裝材料和泡沫塑料成品，使得“白色污染”日益嚴(yán)重。不能自然降解的塑料垃圾已對(duì)城市、農(nóng)村、海洋、湖泊等構(gòu)成不同程度的污染，成為世界性公害(林季，顏光濤.聚乳酸的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].北京生物醫(yī)學(xué)工程，2005，24(6): 464-467.)。石油、天然氣資源的有限儲(chǔ)存量以及它們的生產(chǎn)消耗對(duì)地球(人類)生態(tài)環(huán)境的影響日趨嚴(yán)重，促使以天然資源為原料的高分子材料得以大力發(fā)展。其中，由于天然生物原料價(jià)廉易得，資源豐富又能再生，且具有生物可降解等特點(diǎn)，從而以天然原料為基礎(chǔ)的研究和開(kāi)發(fā)，引起了世界各國(guó)廣泛的興趣和關(guān)注(K. M. Nampoothiri, et al. An overview of the recent developments in polylactide (PLA) research[J]. Bioresource Technology, 2010, 101(22) : 8493-8501.)。聚乳酸(PLA)是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，這對(duì)保護(hù)環(huán)境有利，是公認(rèn)的環(huán)境友好材料。 另外，聚乳酸具有無(wú)毒、無(wú)刺激性、良好的生物相容性、可塑性好和易于加工成型等特性 (J. E. Sanders, et al. Tissue response to microfibers of different polymers: polyester, polyethylene, polylactic acid, and polyurethane [J]. Journal of Biomedical Materials Research, 2002，62 (2): 222- 227·)。聚乳酸是迄今為止認(rèn)為最有市場(chǎng)潛力的可生物降解聚合物，己經(jīng)被成功地應(yīng)用于醫(yī)療、紡織和包裝等產(chǎn)業(yè) (Ε.T.H. Vinkj et al. Applications of life cycle assessment to NatureWorks polylactide (PLA) production[J]. Polymer Degradation and Stability, 2003， 80(3) : 403-419.)。但是，聚乳酸材料的強(qiáng)度往往不能滿足要求，存在脆性高，熱變形溫度低，抗沖擊性差等缺點(diǎn)(R. Fraschini, et al. Cracking in polylactide spherulites [J]. Journal of polymer Science Part B: Polymer Physics. 2005，43(22) : 3308-3315·)。這些缺點(diǎn)嚴(yán)重阻礙了聚乳酸材料的應(yīng)用，高性能、可降解聚乳酸基復(fù)合材料的研究具有重要意義。天然纖維主要來(lái)自于植物纖維，人們利用天然纖維已有幾千年的歷史，如棉、 麻、木材、竹子等纖維(劉敬來(lái).天然纖維的發(fā)展概述[J].黑龍江紡織，2006，3(1): 1-2.)。天然纖維不僅具有較高的強(qiáng)度、模量，密度低，價(jià)格低廉，來(lái)源豐富，而且是生態(tài)環(huán)保的可再生資源。同時(shí)，天然纖維的中空結(jié)構(gòu)也使其成為了良好的隔聲和隔熱材料。長(zhǎng)期以CN 102417702 A
說(shuō)明書(shū)
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來(lái)，天然纖維一直被用在裝飾、包裝和紡織等行業(yè)。近年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)和可持續(xù)發(fā)展理念的深化，天然纖維作為增強(qiáng)體在復(fù)合材料中的應(yīng)用已經(jīng)成為各國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn)，其在汽車、建筑和土木等領(lǐng)域的應(yīng)用正在以驚人的速度增長(zhǎng)(李巖，羅業(yè).天然纖維增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能及其應(yīng)用[J]·固體力學(xué)學(xué)報(bào)，2010，31(6): 613-630·)。堅(jiān)果又稱干果、殼果，這類果實(shí)都有堅(jiān)硬的果殼包圍，堅(jiān)果殼具有質(zhì)輕、尺寸穩(wěn)定性良好、強(qiáng)度大和耐磨性好等特點(diǎn)。一般將堅(jiān)果類食物分成兩個(gè)亞類一類是樹(shù)堅(jiān)果，包括杏仁、腰果、榛子、山核桃、松子、核桃、板栗、白果(銀杏)、開(kāi)心果、夏威夷果等經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種； 另一類是種子，包括花生、葵花子、南瓜子、西瓜子等。杏仁、榛子、核桃和腰果并稱為世界四大堅(jiān)果，產(chǎn)量位于世界前列(榮瑞芬.幾種重要堅(jiān)果的營(yíng)養(yǎng)特性比較[J].北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010, 24(1): 12-16.)。以核桃殼為例，我國(guó)核桃資源豐富，僅云南核桃產(chǎn)量已突破13萬(wàn)噸，占世界的13%，占全國(guó)的觀％，居全國(guó)首位，按取仁率55%計(jì)算，至少產(chǎn)生核桃殼約5. 85萬(wàn)噸，大量集中的核桃殼被丟棄或焚燒，造成資源的極大浪費(fèi)。因此， 加強(qiáng)對(duì)堅(jiān)果殼資源的有效利用，避免資源的浪費(fèi)，變廢為寶，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義(曲雯雯等.核桃殼熱解特性及動(dòng)力學(xué)分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25(2): 194-198.)。在以天然纖維作為增強(qiáng)材料，制備聚合物基復(fù)合材料方面，國(guó)內(nèi)外相關(guān)單位進(jìn)行了大量研究，并且取得了重要進(jìn)展。日本研發(fā)公司開(kāi)發(fā)的生物降解塑料薄膜主要以摻混了淀粉的甲殼糖和纖維素制得，該產(chǎn)品不污染環(huán)境，并且具有較高強(qiáng)度。金井工業(yè)公司以棉纖維等天然纖維素為主體原料，利用纖維素、殼聚糖的共混材料作為結(jié)合劑，制得耐水性能很高的干式無(wú)紡布。美國(guó)Dow化學(xué)公司與Cargill公司聯(lián)合生產(chǎn)了商品名為 ECO-PLA聚乳酸樹(shù)脂，產(chǎn)品物理機(jī)械強(qiáng)度明顯優(yōu)于目前大量采用的LDPE和通用PS等樹(shù)脂， 可以用于生產(chǎn)超柔軟型纖維、無(wú)紡布、泡沫塑料包裝材料等(邱威揚(yáng)等.淀粉塑料-降解塑料研究與應(yīng)用[M].北京化學(xué)工業(yè)出版社，2001. )。Lee (Biodegradable Polymers/ bamboo fiber biocomposite with bio-based coupling agent[J]. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2006， 37(1): 80-91.)禾口 Bodros (Could biopolymers reinforced by randomly scattered flax fiber be used in structural applications[J]. Composites Science and Technology, 2007, 67(3-4): 462-470.)分別將竹子纖維和亞麻纖維混入PLA中制備成生物復(fù)合材料。在國(guó)內(nèi)，四川橡膠工業(yè)公司開(kāi)發(fā)了纖維素、殼聚糖系的發(fā)泡材料，既有吸水率，又有強(qiáng)度類似通用泡沫塑料的蜂窩狀產(chǎn)品，具有質(zhì)量輕、絕緣性好、透氣、吸水等特點(diǎn)。將未改性纖維素加入纖維素衍生物溶液中，根據(jù)不同要求選擇不同加工工藝，制品的力學(xué)性能良好，降解速度快，可用于食品、化妝品和日用品的包裝(邱威揚(yáng)等.淀粉塑料-降解塑料研究與應(yīng)用[M],北京化學(xué)工業(yè)出版社，2001.)。專利(專利號(hào)200710198736.4)公開(kāi)了天然纖維強(qiáng)化的聚乳酸基樹(shù)脂組合物。其特征是含有(A)約5(Γ約90重量份的聚乳酸樹(shù)脂； (B)約1(Γ約50重量份的天然纖維；和(C)約0. 0Γ約5重量份的偶聯(lián)劑。專利(專利號(hào) 200710171660. 6)提供了一種天然纖維增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法。其特征是該復(fù)合材料由經(jīng)接枝改性的聚乳酸和天然纖維組成，具體制備步驟為通過(guò)對(duì)聚乳酸基體進(jìn)行接枝改性，以提高天然纖維與聚乳酸基體的界面結(jié)合程度。先將聚乳酸在引發(fā)劑的作用下與馬來(lái)酸酐進(jìn)行接枝反應(yīng)，制備接枝改性聚乳酸基體，然后將改性聚乳酸與天然纖維進(jìn)行復(fù)合，得到生物全降解天然纖維增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料。
以堅(jiān)果殼顆粒作為增強(qiáng)材料，目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究較少。在日本，核桃殼除作為研磨材料利用外，也有利用核桃殼開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的公司，如東洋橡膠工業(yè)公司就將這種核桃殼粉末添加在汽車輪胎內(nèi)生產(chǎn)出一種極耐磨的新輪胎。為了改善聚氯乙烯的生態(tài)性能和降低成本，在國(guó)內(nèi)，俞來(lái)明等(核桃殼顆粒填充聚氯乙烯基復(fù)合材料的隔聲性能[J].浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，25(5): 497-501.)以核桃殼顆粒為填充料，聚氯乙烯為基體，用常壓澆注方法，制取了核桃殼顆粒含量不同的聚氯乙烯基復(fù)合材料。結(jié)果表明核桃殼顆粒作為聚氯乙烯的填充材料，不但可以節(jié)約成本，而且適當(dāng)含量的核桃殼顆粒的存在，可以改善材料的隔聲作用，但隨核桃殼顆粒含量的增加，隔聲性能無(wú)明顯變化。上述方法以天然纖維作為增強(qiáng)材料，制備聚乳酸基復(fù)合材料，雖然可以達(dá)到生物降解的目的，有利于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展，并且在一定程度上提高了復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。但對(duì)于復(fù)合材料的沖擊性能和耐磨性卻沒(méi)有明顯改善，從而限制了聚乳酸基復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用。因此，為了提高聚乳酸的綜合性能，同時(shí)考慮節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本，有必要探索一種資源節(jié)約型、環(huán)境友好型高性能聚乳酸基復(fù)合材料的制備方法，以便更好地滿足聚乳酸材料在醫(yī)療、紡織和包裝等領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可滿足聚乳酸材料在醫(yī)療、紡織和包裝等領(lǐng)域更好應(yīng)用的全降解堅(jiān)果殼顆粒/天然纖維協(xié)同增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明的方法具有資源節(jié)約型、環(huán)境友好型等特點(diǎn)。本發(fā)明的目的可通過(guò)下述技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明的全降解堅(jiān)果殼顆粒/天然纖維協(xié)同增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟
a、按重量百分比取堅(jiān)果殼顆粒0.5% 20%，天然纖維0. 5% 50%，聚乳酸209Γ98. 8%、以及偶聯(lián)劑或表面處理劑0. 1% 5%，相容劑0. 1% 5% ；
b、首先將堅(jiān)果殼顆粒、生物質(zhì)纖維和聚乳酸置于真空干燥箱中，在5(T110°C溫度條件下干燥0. 5^24小時(shí)；將干燥后的堅(jiān)果殼顆粒、天然纖維與偶聯(lián)劑或表面處理劑混合進(jìn)行改性；
c、將b步驟所得改性的堅(jiān)果殼顆粒、天然纖維與聚乳酸、相容劑充分進(jìn)行混合，之后使用雙螺桿擠出機(jī)或密煉機(jī)在14(T200°C范圍內(nèi)熔融擠出或密煉，冷卻造粒后即得所需材料。本發(fā)明中所述堅(jiān)果殼顆粒為核桃殼、松子殼、腰果殼、杏仁殼或榛子殼顆粒中的任意一種或其混合物。所述天然纖維為竹纖維、木纖維、麻纖維或稻草纖維中的任意一種或其混合物。所述天然纖維的長(zhǎng)徑比為5 150。所述偶聯(lián)劑為硅烷系、鋁酸酯系、鈦酸酯系或鋯鋁酸酯系中的任意一種。所述表面處理劑為油酸、硬脂酸、烷基胺或十一烯碳酸中的任意一種。所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚乳酸。與現(xiàn)有聚乳酸復(fù)合材料的制備方法相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
(1)原料豐富、價(jià)格低廉以堅(jiān)果殼顆粒、天然纖維和聚乳酸等自然材料作為復(fù)合材料的原材料，原料來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，節(jié)約成本。(2)可生物降解、環(huán)境友好采用生物質(zhì)材料作為增強(qiáng)材料，可生物降解，有利于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。(3)綜合性能好采用顆粒(堅(jiān)果殼顆粒)和纖維(竹纖維、木纖維、麻纖維或稻草纖維)協(xié)同增強(qiáng)方式，極大提高了復(fù)合材料的綜合性能，便于更好應(yīng)用。(4)制備工藝簡(jiǎn)單，容易控制，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以下將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步描述
下述實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制， 該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)離
iF. ο實(shí)施例1
將重量百分比分別為0. 5%、0. 5%和98. 8%的核桃殼顆粒、麻纖維和聚乳酸置于真空干燥箱中，在50°C溫度條件下干燥M小時(shí)；將干燥好的核桃殼顆粒和麻纖維，加入0. 1%的硬脂酸進(jìn)行改性；然后將聚乳酸、改性核桃殼顆粒和麻纖維與0. 1%的馬來(lái)酸酐接枝聚乳酸充分混合，之后使用雙螺桿擠出機(jī)在200°C熔融擠出，冷卻造粒后即得本發(fā)明材料；將一定量造粒樣品置于熱壓機(jī)模具中，當(dāng)熱壓機(jī)壓板的溫度達(dá)到200°C時(shí)，把裝有樣品的模具及鋁片放在熱壓機(jī)的壓板上預(yù)熱4分鐘，經(jīng)多次排氣、加壓、保壓、冷卻后，即得具有較高綜合性能的聚乳酸基復(fù)合材料樣片。該復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度相對(duì)未添加核桃殼顆粒的麻纖維增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料提高了 12%，達(dá)到15. 6KJ/m2，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度基本不變。該復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度相對(duì)未經(jīng)表面處理劑和相容劑處理的復(fù)合材料分別提高了 10%、6% 和 9% O實(shí)施例2
將重量百分比分別為10%、25%和60%的松子殼顆粒、木纖維和聚乳酸置于真空干燥箱中，在100°C溫度條件下烘干2小時(shí)；將干燥好的松子殼顆粒和木纖維，加入2. 5%的烷基胺進(jìn)行改性；然后將聚乳酸、改性松子殼顆粒和木纖維與2. 5%的馬來(lái)酸酐接枝聚乳酸進(jìn)行充分混合后，使用雙螺桿擠出機(jī)在140°C熔融擠出，冷卻造粒后即得本發(fā)明材料；將一定量造粒樣品置于熱壓機(jī)模具中，當(dāng)熱壓機(jī)壓板的溫度達(dá)到190°C時(shí)，把裝有樣品的模具及鋁片放在熱壓機(jī)的壓板上預(yù)熱5分鐘，經(jīng)多次排氣、加壓、保壓、冷卻后，即得具有較高綜合性能的聚乳酸基復(fù)合材料樣片。該復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度相對(duì)未添加松子殼顆粒的木纖維增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料提高了 43%，達(dá)到33. 5KJ/m2,拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度基本不變。該復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度相對(duì)未經(jīng)表面處理劑和相容劑處理的復(fù)合材料分別提高了四％、 20% 和 26%ο實(shí)施例3
將重量百分比分別為20%、50%和20%的腰果殼顆粒、竹纖維和聚乳酸置于真空干燥箱中，在110°C溫度條件下烘干0. 5小時(shí)；將干燥好的腰果殼顆粒和竹纖維與5%的鈦酸酯進(jìn)行改性；然后將聚乳酸、改性腰果殼顆粒和竹纖維與5%的馬來(lái)酸酐接枝聚乳酸進(jìn)行充分混合后，使用密煉機(jī)在180°C密煉，冷卻造粒后即得本發(fā)明材料。將一定量造粒樣品置于熱壓機(jī)模具中，當(dāng)熱壓機(jī)壓板的溫度達(dá)到210°C時(shí)，把裝有樣品的模具及鋁片放在熱壓機(jī)的壓板上預(yù)熱3分鐘，經(jīng)多次排氣、加壓、保壓、冷卻后，即得具有較高綜合性能的聚乳酸基復(fù)合材料樣片。該復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度相對(duì)未添加腰果殼顆粒的竹纖維增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料提高了 25%，達(dá)到21. 8KJ/m2，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度基本不變。該復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度相對(duì)未經(jīng)偶聯(lián)劑和相容劑處理的復(fù)合材料分別提高了 2洲、15%和20%。實(shí)施例4
將重量百分比分別為6%、30%和56%的核桃殼/松子殼混合顆粒、稻草纖維和聚乳酸置于真空干燥箱中，在80°C溫度條件下烘干10小時(shí)；將干燥好的核桃殼/松子殼混合顆粒和稻草纖維，加入4%的油酸進(jìn)行改性；然后將聚乳酸、改性核桃殼/松子殼混合顆粒和稻草纖維與4%的馬來(lái)酸酐接枝聚乳酸進(jìn)行充分混合后，使用雙螺桿擠出機(jī)在190°C熔融擠出，冷卻造粒后即得本發(fā)明材料。將一定量造粒樣品置于熱壓機(jī)模具中，當(dāng)熱壓機(jī)壓板的溫度達(dá)到200°C時(shí)，把裝有樣品的模具及鋁片放在熱壓機(jī)的壓板上預(yù)熱4分鐘，經(jīng)多次排氣、加壓、 保壓、冷卻后，即得具有較高綜合性能的聚乳酸基復(fù)合材料樣片。與未添加核桃殼/松子殼混合顆粒的稻草纖維增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料相比，該復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度提高了 36%，達(dá)到 26. 9KJ/m2，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度基本不變。與未經(jīng)表面處理劑和相容劑處理的復(fù)合材料相比，該復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別提高了 24%、16%和23%。實(shí)施例5:
將重量百分比分別為8%、40%和47%的榛子殼顆粒、竹/麻混合纖維和聚乳酸置于真空干燥箱中，在90°C溫度條件下烘干4小時(shí)；將干燥好的榛子殼顆粒和竹/麻混合纖維，加入 2%的鈦酸酯進(jìn)行改性；然后將聚乳酸、改性榛子殼顆粒和竹/麻混合纖維與3%的馬來(lái)酸酐接枝聚乳酸進(jìn)行充分混合后，使用密煉機(jī)在200°C密煉，冷卻造粒后即得本發(fā)明材料；將一定量造粒樣品置于熱壓機(jī)模具中，當(dāng)熱壓機(jī)壓板的溫度達(dá)到190°C時(shí)，把裝有樣品的模具及鋁片放在熱壓機(jī)的壓板上預(yù)熱3分鐘，經(jīng)多次排氣、加壓、保壓、冷卻后，即得具有較高綜合性能的聚乳酸基復(fù)合材料樣片。與未添加榛子殼顆粒的竹/麻混合纖維增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料相比，該復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度提高了 40%，達(dá)到31. a(J/m2，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度基本不變。與未經(jīng)偶聯(lián)劑和相容劑處理的復(fù)合材料相比，該復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別提高了 25%、17%和24%。實(shí)施例6
將重量百分比分別為3%、15%和74%的核桃殼/榛子殼混合顆粒、麻/木混合纖維和聚乳酸置于真空干燥箱中，在70°C溫度條件下烘干6小時(shí)；將干燥好的核桃殼/榛子殼混合顆粒和麻/木混合纖維，加入4%的十一烯碳酸進(jìn)行改性；然后將聚乳酸、改性核桃殼/榛子殼混合顆粒和麻/木混合纖維與4%的馬來(lái)酸酐接枝聚乳酸進(jìn)行充分混合后，使用雙螺桿擠出機(jī)在190°C熔融擠出，冷卻造粒后即得本發(fā)明材料。將一定量造粒樣品置于熱壓機(jī)模具中，當(dāng)熱壓機(jī)壓板的溫度達(dá)到200°C時(shí)，把裝有樣品的模具及鋁片放在熱壓機(jī)的壓板上預(yù)熱 3分鐘，經(jīng)多次排氣、加壓、保壓、冷卻后，即得具有較高綜合性能的聚乳酸基復(fù)合材料樣片。 與未添加核桃殼/榛子殼混合顆粒的麻/木混合纖維增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料相比，該復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度提高了 30%，達(dá)到24. ^(J/m2，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度基本不變。與未經(jīng)表面處理劑和相容劑處理的復(fù)合材料相比，該復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別提高了 23%、15% 和 23%。
權(quán)利要求
1.一種全降解堅(jiān)果殼顆粒/天然纖維協(xié)同增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟a、按重量百分比取堅(jiān)果殼顆粒0.5% 20%，天然纖維0. 5% 50%，聚乳酸209Γ98. 8%、以及偶聯(lián)劑或表面處理劑0. 1% 5%，相容劑0. 1% 5% ；b、首先將堅(jiān)果殼顆粒、生物質(zhì)纖維和聚乳酸置于真空干燥箱中，在5(T110°C溫度條件下干燥0. 5^24小時(shí)；將干燥后的堅(jiān)果殼顆粒、天然纖維與偶聯(lián)劑或表面處理劑混合進(jìn)行改性；c、將b步驟所得改性的堅(jiān)果殼顆粒、天然纖維與聚乳酸、相容劑充分進(jìn)行混合，之后使用雙螺桿擠出機(jī)或密煉機(jī)在14(T200°C范圍內(nèi)熔融擠出或密煉，冷卻造粒后即得所需材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述堅(jiān)果殼顆粒為核桃殼、松子殼、 腰果殼、杏仁殼或榛子殼顆粒中的任意一種或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述天然纖維為竹纖維、木纖維、麻纖維或稻草纖維中的任意一種或其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述天然纖維的長(zhǎng)徑比為5 150。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述偶聯(lián)劑為硅烷系、鋁酸酯系、鈦酸酯系或鋯鋁酸酯系中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述表面處理劑為油酸、硬脂酸、烷基胺或十一烯碳酸中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚乳酸。
全文摘要
一種全降解堅(jiān)果殼顆粒/天然纖維協(xié)同增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟a、按重量百分比取堅(jiān)果殼顆粒0.5%~20%，天然纖維0.5%~50%，聚乳酸20%~98.8%、以及偶聯(lián)劑或表面處理劑0.1%~5%，相容劑0.1%~5%；b、首先將堅(jiān)果殼顆粒、生物質(zhì)纖維和聚乳酸置于真空干燥箱中，在50~110℃溫度條件下干燥0.5~24小時(shí)；將干燥后的堅(jiān)果殼顆粒、天然纖維與偶聯(lián)劑或表面處理劑混合進(jìn)行改性；c、將b步驟所得改性的堅(jiān)果殼顆粒、天然纖維與聚乳酸、相容劑充分進(jìn)行混合，之后使用雙螺桿擠出機(jī)或密煉機(jī)在140~200℃范圍內(nèi)熔融擠出或密煉，冷卻造粒后即得所需材料。
文檔編號(hào)C08L51/00GK102417702SQ201110366790
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者劉亞龍, 張琳琪, 程文喜, 趙志偉, 趙曉鳳, 鄭紅娟, 魏鳳春 申請(qǐng)人:河南工業(yè)大學(xué)