[发明专利]一种竹塑复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供一种竹塑复合材料的制备方法，属材料科学技术领域。

背景技术

我国竹资源无论竹林面积、竹子种类及经济利用水平均居世界首位，被 誉为“竹子王国”。竹类植物以其生长快、培育周期短，一次栽培便可永续 经营利用的特点，已日益受到人们的重视，“以竹代木”也已成为重要的发 展方向。竹纤维增强复合材料是一种新型结构材料，具有轻质、抗腐蚀、抗 高温、抗老化等一系列的优点，且价格低廉，有助于保护环境，有利于回收 再利用，具有极大的开发利用前景。当然，竹纤维与塑料的复合依然面临着 很多的技术难题要解决，如竹纤维是强极性的，亲水性强，而塑料是非极性 的、疏水性强，导致竹纤维和塑料间的相容性差，界面粘结力很小。同时， 竹材表面之间的氢键作用也使竹纤维在热塑性材料中不能均匀分散，从而影 响了竹/塑复合材料的复合性能。此外，竹纤维本身成分非常复杂，含有包括 纤维素、木质素、多缩戊糖等，复杂的成分决定了竹塑复合工艺中存在的困 难。因此，利用现代技术探索高效、安全和环保的竹/塑复合工艺仍然是当前 我国竹材新产品开发的重要内容。

发明内容

本发明的目的在于提供一种科学、高效地利用竹纤维生产竹塑复合材料 的方法。

为实现上述目的，本发明竹塑复合材料的制备方法采用改性竹纤维、载 体树脂和混合助剂按下列重量百分比：10-50％、50-85％和2-5％，在温度为 180-190℃，压力为2.5-4.0MPa的条件下，采用搅拌机混合5-10min，再将上 述搅拌的混合物料送入双螺杆挤出机中挤出产品；改性竹纤维是指由机械物 理法得到的长为0.3-6毫米，直径为0.02-0.2毫米的竹纤维，采用偶联剂和 稀释剂喷雾竹纤维表面作表面改性处理，再将表面改性处理后竹纤维同低分 子助剂充分混合，最后经压缩制粒机制成颗粒状的竹纤维，其竹纤维、偶联 剂、稀释剂和低分子助剂的重量百分比分别为85-94％、0.5-7％、1-3％和 0.5-1.5％；采用的偶联剂为下列中的一种或几种混合：硅烷偶联剂、钛酸酯 偶联剂、铝酸酯偶联剂，采用的稀释剂为下列中的一种或几种混合：甲醇、 乙醇、丙烷、丁烷，采用的低分子助剂为下列中的一种或几种混合：邻苯二 甲酸酯类、磷酸酯类、多元醇苯甲酸酯。

作为上述技术方案的优选，载体树脂可以是下列种的任一种：聚氯乙烯、 聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯和聚苯乙烯。

作为上述技术方案的优选，采用的混合助剂为亚磷酸酯抗氧剂、邻苯二 甲酸酯、磷酸酯、钙锌稳定剂按2∶1∶1∶2比例组成的混合物质。

本发明具有得到的竹塑复合材料强度大、分散性好等特点，适用于多种 以树脂为基料的塑料制品，也适用于注塑、中空成型、挤出片材、管材的成 型工艺。

附图说明

图1为本发明“一种竹塑复合材料的制备方法”的工艺流程图。

具体实现方式

将机械物理法得到长为0.3-8毫米，直径为0.02-0.2毫米的竹纤维放入 竹纤维改性混合装置中，按竹纤维重量1.5％的比列喷入硅烷偶联剂和乙醇的 混合处理剂，再按竹纤维重量的1％加入低分子助剂(低分子聚乙烯和多元醇 苯甲酸酯的混合物)，充分混合，再将混合物经压缩制粒机制成颗粒状的改性 竹纤维。将上述改性竹纤维同聚氯乙烯(PVC)、混合助剂(亚磷酸酯抗氧剂、 邻苯二甲酸酯、磷酸酯、钙锌稳定剂的混合物)按下列重量百分比：33％、62％ 和3％加入高速混合设备中，高速混合6分钟，再把搅拌好的混合物料送入双 螺杆挤出机中挤出，经冷却、烘干、切粒得到竹塑复合材料，混合搅拌条件 为：温度185℃，压力为3.5MPa。