[发明专利]一种高强度剑麻纤维改性SBS复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种SBS复合材料改性技术领域，更具体的说，涉及一种高强度剑麻纤维改性SBS复合材料及其制备方法。

背景技术

剑麻属龙舌兰科，是一种广泛种植的多年生麻类经济植物，取自其叶片的剑麻纤维具有色泽洁白，耐海水腐蚀，质地坚韧，密度小，拉伸强度和模量高，来源广泛，价格低廉，因此，剑麻纤维用于制备高强高模价廉的纤维增强聚合物基复合物具有明显优势。

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)是以苯乙烯为单体的嵌段共聚物，兼有塑料和橡胶的特性，具有化学稳定性好，低温性能优异，价格低廉和加工便利等优势，是工业中重要的通用塑料之一，但是其冲击强度不高，易变形，强度不高，以至于其应用受到了限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种强度高，具有抗菌功能的SBS复合材料。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种高强度剑麻纤维改性SBS复合材料，包括以下组分：SBS 40～70份，EVA树脂10～20份，马来酸酐5～10份，改性剑麻纤维10～20份,1,6-己二异氰酸酯3～6份，改性白炭黑3～7份，改性二氧化钛0.2～0.7份，抗氧化剂0.5～2份，润滑剂0.5～1份，氧化锌0.01～0.05份，所述高强度剑麻纤维改性SBS复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将50～70份SBS、5～10份马来酸酐与0.01～0.05份氧化锌，置于高压反应釜中，抽除釜内空气，注入二氧化碳，将高压反应釜置于水浴槽中，打开辐射装置，在磁力搅拌下升温至反应温度，进行反应，获得接枝SBS；

2)将步骤1)获得的接枝SBS，改性剑麻纤维10～20份，EVA树脂10～20份，1,6-己二异氰酸酯3～6份，改性白炭黑3～7份，改性二氧化钛0.2～0.7份，抗氧化剂0.5～2份，润滑剂0.5～1混合并搅拌均匀，置于密炼机中进行密练，循环水冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高强度剑麻纤维改性的SBS复合材料。

优选的是，步骤1)中，釜内的二氧化碳的压力为20～50MPa，反应的温度为60～80℃，反应时间为1～2h，所述的辐射装置的辐射源为钴-60，辐射剂量为30～60kGy，磁力搅拌的转速为50～100r/min。

优选的是，所述的改性剑麻纤维的制备方法为：将剑麻纤维机械破碎为0.5～1cm，在0.05～0.1mol/L的硫酸中浸泡5～10h，取出洗涤至中性，置于高压罐内，进行爆破处理，获得改性剑麻纤维。

优选的是，爆破处理的罐内温度为150～200℃，罐内压强为2～5MPa，保持10～15min，罐内压力释放时间为0.01～0.1s。

优选的是，所述的改性白炭黑的制备方法为：将5～10g粒径为10～30nm的炭黑加入50～100mL的环己烷中，搅拌均匀，加入0.5～1mL甲苯-2,4-二异氰酸酯进行反应,水浴加热至70～80℃反应20～50min，继续加入0.1～0.3g的硬脂酸，反应20～30min，洗涤，干燥获得改性白炭黑。

优选的是，改性二氧化钛的制备方法为：将2～5份粒径为30～50nm的二氧化钛与5～10份烷基单异氰酸酯混合均匀，水浴加热至70～80℃，在搅拌条件下进行反应20～50min，干燥获得改性二氧化钛。

优选的是，所述的抗氧化剂为苯基-β-耐胺、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯与硬酯酰单宁酸酯，按质量比为(1～2):(1～2):(0.5～1)混合组成。

优选的是，所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硅酮母粒中的一种或几种。

优选的是，密炼机中的密练温度为180～220℃，螺杆转速为50～100r/min，时间为60～80min。