本發(fā)明屬于有機高分子化合物行業(yè)中的高分子化合物的組合物技術，專利分類號為C08L，涉及一種用于擠出的竹基可降解復合材料及制備方法。
背景技術：
塑料制品業(yè)是我國輕工業(yè)的支柱產業(yè)，據國家統(tǒng)計局統(tǒng)計數據顯示，2013年塑料制品規(guī)模以上企業(yè)13699個，塑料制品產量6188.66萬噸，其中，塑料薄膜產量為1089.3萬噸；日用塑料制品產量為471.6萬噸；塑料人造革、合成革產量為347萬噸；纖維增強塑料制品產量259.86萬噸；泡沫塑料產量為146.5萬噸。目前，中國已步入世界塑料大國行列，生產大國、消費大國、進出口大國。
近年來，隨著資源危機的日益嚴重和人們對環(huán)境問題的日益重視，廢舊塑料廢棄物所帶來的環(huán)境問題，使得可降解塑料的發(fā)展成為世界各國政府、學者關注的熱點?？山到馑芰弦仓饾u得到人們的青睞。發(fā)明專利CN 200910234122.6中公開了一種可降解塑料的生產方法，該專利采用PP樹脂、植物纖維淀粉、增塑劑等通過擠出機造粒，制成可降解塑料粒子，其中PP樹脂(不可降解塑料)含量較大，約占30-35％；發(fā)明專利CN 201310455632.2中公開了一種可降解塑料的生產方法，該專利采用淀粉、聚乙烯、合成橡膠等生產可降解塑料，其中聚乙烯(PE)含量約占35-40％；發(fā)明專利CN 201410101063.6中公開了一種生物可降解塑料的生產方法，該專利采用聚乙烯、丙烯酸樹脂、淀粉、聚乳酸等生產生物可降解塑料，其中聚乙烯(PE)約占50％，丙烯酸約占30-40％。以上三種專利均采用非降解塑料，如PP、PE等，且含量比較高。
技術實現要素：
為了克服已有可降解復合材料的流動性較差、成本較高的不足，本發(fā)明提供一種流動性能較好、成本較低的用于擠出的竹基可降解復合材料及制備方法。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：
一種用于擠出的竹基可降解復合材料，所述復合材料包括竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯和滑石粉，其中，所述竹粉的長徑比為10～100，所述竹粉包括30～50目的大顆粒竹粉和150～300目的小顆粒竹粉，大顆粒竹粉與小顆粒竹粉的質量比為1:2～2:1；經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯的接枝率為0.5～3.5％；所述竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐改性的聚乙烯和滑石粉的質量份數比為：
竹粉100份；
聚乳酸30～125份；
經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯10～250份；
滑石粉10～30份。
進一步，所述復合材料還包括環(huán)氧大豆油，以竹粉為基準，質量份數比為：15～30份。
一種用于擠出的竹基可降解復合材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
1)所述竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯和滑石粉共混前應充分干燥，含水率均應＜2％，其中竹粉、滑石粉的干燥溫度為103±3℃、聚乳酸的干燥溫度為60±3℃、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯干燥溫度為80±3℃；
2)然后將干燥后的竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯、滑石粉按照設定質量份數比加入高混機中，質量份數比為：
竹粉100份；
聚乳酸30～125份；
經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯10～250份；
滑石粉10～30份。
先低速攪拌2-5分鐘，在高速攪拌5-10分鐘，最后低速攪拌2-5分鐘，攪拌過程中控制攪拌溫度≤80℃；混合均勻后，放料；
3)不帶模頭的雙螺桿擠出機，物料塑化后，在模頭處直接擠出，經破碎機破碎成粒子。
本發(fā)明開發(fā)的竹基可降解復合材料，以竹粉、聚乳酸、聚乙烯(經馬來酸酐接枝改性)、滑石粉經雙螺桿擠出機熔融，熔體經過風冷、切割、烘干制成的粒子。
用該方法制造的竹基復合塑料解決了可降解竹基復合塑料粘度過高(通常大于6000Pa.s)導致流動性較差，無法進行擠出加工的技術難題；本發(fā)明采用馬來酸酐接枝的PE作為偶聯劑，使得復合材料的粘度下降到2500Pa.s以下，大大增強了流動性，實現了擠出加工。再者，添加了環(huán)氧大豆油，可以進一步提升流動性。
本申請具有生產過程簡單(竹粉不用前處理，干燥后主要采用共混后雙螺桿擠出機造粒)，易操作，生產效率高(容易下料，易于脫模)、物理力學性能優(yōu)良(拉伸強度＞40MPa，彎曲強度＞30MPa，懸臂梁沖擊強度＞6KJ/m2)、成本相對較低(采用可降解塑料聚乳酸PLA和竹粉為主要原料，PLA約為20-60％，竹粉約為15-70％，這種復合塑料的成本約為0.8-1.6萬/噸，比傳統(tǒng)的可降解塑料PHBV成本降低30-50％)?？商娲壳笆忻嫔系哪承┛山到馑芰先绲矸刍山到馑芰?強度不高)，纖維基可降解塑料等(工藝復雜)。用這種方法生產的竹基可降解復合材料可廣泛用辦公用品、浴室用具、戶外家具等方面。
本發(fā)明的有益效果主要表現在：流動性能較好、成本較低。
具體實施方式
下面對本發(fā)明作進一步描述。
一種用于擠出的竹基可降解復合材料，所述復合材料包括竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯和滑石粉，其中，所述竹粉的長徑比為10～100，所述竹粉包括30～50目的大顆粒竹粉和150～300目的小顆粒竹粉，大顆粒竹粉與小顆粒竹粉的質量比為1:2～2:1；經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯的接枝率為0.5～3.5％；所述竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐改性的聚乙烯和滑石粉的質量份數比為：
竹粉100份；
聚乳酸30～125份；
經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯10～250份；
滑石粉10～30份。
進一步，所述復合材料還包括環(huán)氧大豆油，以竹粉為基準，質量份數比為：15～30份。
一種用于擠出的竹基可降解復合材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
1)所述竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯和滑石粉共混前應充分干燥，含水率均應＜2％，其中竹粉、滑石粉的干燥溫度為103±3℃、聚乳酸的干燥溫度為60±3℃、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯干燥溫度為80±3℃；
2)然后將干燥后的竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯、滑石粉按照設定質量份數比加入高混機中，質量份數比為：
竹粉100份；
聚乳酸30～125份；
經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯10～250份；
滑石粉10～30份。
先低速攪拌2-5分鐘，在高速攪拌5-10分鐘，最后低速攪拌2-5分鐘，攪拌過程中控制攪拌溫度≤80℃；混合均勻后，放料；
3)不帶模頭的雙螺桿擠出機，物料塑化后，在模頭處直接擠出，經破碎機破碎成粒子。
實例1
本實施例中，竹粉的長徑比為10～20，所述竹粉包括30～50目的大顆粒竹粉和150～300目的小顆粒竹粉，大顆粒竹粉與小顆粒竹粉的質量比為1:2；經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯的接枝率為0.5％；所述竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐改性的聚乙烯和滑石粉的質量份數比為：
竹粉100份；
聚乳酸30份；
經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯10份；
滑石粉10份。
一種用于擠出的竹基可降解復合材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
1)所述竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯和滑石粉共混前應充分干燥，含水率均應＜2％，其中竹粉、滑石粉的干燥溫度為103±3℃、聚乳酸的干燥溫度為60±3℃、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯干燥溫度為80±3℃；
2)然后將干燥后的竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯、滑石粉按照設定質量份數比加入高混機中，質量份數比為：
竹粉100份；
聚乳酸30份；
經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯10份；
滑石粉10份。
先低速攪拌2分鐘，在高速攪拌5分鐘，最后低速攪拌2分鐘，攪拌過程中控制攪拌溫度≤80℃；混合均勻后，放料；
3)不帶模頭的雙螺桿擠出機，物料塑化后，在模頭處直接擠出，經破碎機破碎成粒子。
實例2
本實施例中，竹粉的長徑比為20～50，所述竹粉包括30～50目的大顆粒竹粉和150～300目的小顆粒竹粉，大顆粒竹粉與小顆粒竹粉的質量比為1:1；經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯的接枝率為2％；所述竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐改性的聚乙烯、滑石粉和環(huán)氧大豆油的質量份數比為：
竹粉100份；
聚乳酸50份；
經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯15份；
滑石粉20份；
環(huán)氧大豆油15份；
一種用于擠出的竹基可降解復合材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
1)所述竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯和滑石粉共混前應充分干燥，含水率均應＜2％，其中竹粉、滑石粉的干燥溫度為103±3℃、聚乳酸的干燥溫度為60±3℃、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯干燥溫度為80±3℃；
2)然后將干燥后的竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯、滑石粉和環(huán)氧大豆油按照設定質量份數比加入高混機中，質量份數比為：
竹粉100份；
聚乳酸50份；
經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯15份；
滑石粉20份；
環(huán)氧大豆油15份；
先低速攪拌3分鐘，在高速攪拌6分鐘，最后低速攪拌3分鐘，攪拌過程中控制攪拌溫度≤80℃；混合均勻后，放料；
3)不帶模頭的雙螺桿擠出機，物料塑化后，在模頭處直接擠出，經破碎機破碎成粒子。
實例3
本實施例中，竹粉的長徑比為50～80，所述竹粉包括30～50目的大顆粒竹粉和150～300目的小顆粒竹粉，大顆粒竹粉與小顆粒竹粉的質量比為1.5:1；經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯的接枝率為3％；所述竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐改性的聚乙烯、滑石粉和環(huán)氧大豆油的質量份數比為：
竹粉 100份；
聚乳酸 100份；
經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯 20份；
滑石粉 25份；
環(huán)氧大豆油 20份；
一種用于擠出的竹基可降解復合材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
1)所述竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯和滑石粉共混前應充分干燥，含水率均應＜2％，其中竹粉、滑石粉的干燥溫度為103±3℃、聚乳酸的干燥溫度為60±3℃、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯干燥溫度為80±3℃；
2)然后將干燥后的竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯、滑石粉和環(huán)氧大豆油按照設定質量份數比加入高混機中，質量份數比為：
竹粉 100份；
聚乳酸 100份；
經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯 20份；
滑石粉 25份；
環(huán)氧大豆油 20份；
先低速攪拌4分鐘，在高速攪拌8分鐘，最后低速攪拌4分鐘，攪拌過程中控制攪拌溫度≤80℃；混合均勻后，放料；
3)不帶模頭的雙螺桿擠出機，物料塑化后，在模頭處直接擠出，經破碎機破碎成粒子。
實例4
本實施例中，竹粉的長徑比為80～100，所述竹粉包括30～50目的大顆粒竹粉和150～300目的小顆粒竹粉，大顆粒竹粉與小顆粒竹粉的質量比為2:1；經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯的接枝率為3.5％；所述竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐改性的聚乙烯、滑石粉和環(huán)氧大豆油的質量份數比為：
竹粉 100份；
聚乳酸 125份；
經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯 25份；
滑石粉 30份；
環(huán)氧大豆油 30份；
一種用于擠出的竹基可降解復合材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
1)所述竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯和滑石粉共混前應充分干燥，含水率均應＜2％，其中竹粉、滑石粉的干燥溫度為103±3℃、聚乳酸的干燥溫度為60±3℃、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯干燥溫度為80±3℃；
2)然后將干燥后的竹粉、聚乳酸、經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯、滑石粉和環(huán)氧大豆油按照設定質量份數比加入高混機中，質量份數比為：
竹粉 100份；
聚乳酸 125份；
經馬來酸酐接枝改性的聚乙烯 25份；
滑石粉 30份；
環(huán)氧大豆油 30份；
先低速攪拌5分鐘，在高速攪拌10分鐘，最后低速攪拌5分鐘，攪拌過程中控制攪拌溫度≤80℃；混合均勻后，放料；
3)不帶模頭的雙螺桿擠出機，物料塑化后，在模頭處直接擠出，經破碎機破碎成粒子。