[发明专利]有机分子插入型天然纤维复合塑料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种天然植物纤维复合材料，特别涉及一种有机分子插入型天然纤维复合塑料的制备方法，属于材料复合技术领域。 

背景技术

有机分子插入型天然纤维复合塑料是将稻草，秸秆，谷壳等天然纤维添加到热塑性树脂中改善其性能，降低成本的一种复合材料。植物纤维复合材料是近年来环保型复合材料的重点研究对象，以其原料充足，无污染，低成本吸引了大量的研究人员。我国是一个农业大国，有着丰富的天然纤维，包括剑麻，苎麻，木粉，稻草，秸秆等，其中以木粉添加到塑料中成型最为成熟。天然纤维中主要含有三种成分，即纤维素，半纤维素，木质素。而决定其机械性能的主要是纤维素和半纤维素，纤维素含有大量的羟基，而大部分热塑性塑料都是非极性的，这大大阻碍了纤维与塑料的界面结合力。为了改善天然纤维与热塑性塑料复合的性能，改善界面结合力是关键。其改善界面的传统方法有：纤维碱处理，乙酰化处理，蒸汽爆炸法处理等，还可以添加偶联剂处理，添加相容剂处理等。这些处理方法在一定程度上改善了纤维与塑料的界面，但效果都不太显著。 

CN1948388A公开了一种苎麻茎杆与塑料复合材料的制备方法，包括将苎麻茎杆粉碎后干燥；同时分别干燥塑料树脂和相容剂；向苎麻杆粉喷洒偶联剂，偶联剂的用量为苎麻杆粉重量的1~2%；以重量份数计，将30~50份改性苎麻杆粉与50~70份塑料树脂、5~10份相容剂、2~4份润滑剂、0.1~0.3份抗氧化剂、0~10份填料、0~20份阻燃剂混合均匀；将上述混合物料通过挤出机中挤出。该发明虽然对苎麻茎秆粉进行了硅烷偶联剂处理和钛酸酯偶联剂处理，然而其结果却是对纤维表面进行包覆，偶联剂难以进入纤维内部，这导致其最终处理的秸秆与塑料未能很好的结合，其塑化效果不理想。 

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于通过改善天然纤维与热塑性塑料复合时的界面结合力，从而提供了一种有机分子插入型天然纤维复合塑料的制备方法。该方法显著改善了复合材料的力学性能，拓展木塑的使用范围。 

本发明的目的是这样实现的： 

有机分子插入型天然纤维复合塑料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将天然纤维经过剥离形成层状中空结构，然后进行破碎处理至60-80目；优选地，将天然纤维经过剥离形成层状中空结构，然后进行破碎处理至60目；

（2）用1-5%硅烷的乙醇溶液处理天然纤维，然后用3-15%的弹性体/塑化剂溶液进行二次处理，干燥，得到有机分子插入型天然纤维；优选地，用3-5%硅烷的乙醇溶液处理天然纤维，然后用3-15%的氢化苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）/丙烯酸月桂酯（LA）溶液进行二次处理，干燥，得到有机分子插入型天然纤维；

（3）将所得的有机分子插入型天然纤维与树脂、润滑剂、相容剂、填料共混，压制或挤出，进行连续生产，获得有机分子插入型天然纤维复合塑料。

本发明的目的还可以这样实现：所述的有机分子插入型天然纤维与树脂、润滑剂、相容剂和填料按如下重量份共混压制或挤出： 

有机分子插入型天然纤维30-70份树脂30-70份润滑剂1-2份相容剂1-3份填料1-20份