[发明专利]竹纤维接枝聚乳酸及其制备方法

说明书

本发明公开了一种竹纤维接枝聚乳酸及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：将催化剂分散于乳酸单体中得到分散液，将分散液与竹纤维混合得到混合物；将混合物置于水热反应釜中，密封放置，直至分散液充分渗入到淀粉中；在60℃～120℃下反应1h～12h得到竹纤维接枝聚乳酸。本发明通过反应单体乳酸与竹纤维上的亲水羟基发生反应，从而改变竹纤维的亲水性。此方法在无水和无有机溶剂环境下进行，反应单体乳酸能够与竹纤维充分接触，具有反应效率高，对设备要求较低等优势。由此制备得到的竹纤维接枝聚乳酸，接枝率高、吸水率低。

技术领域

本发明涉及竹材改性和竹质复合材料技术领域，尤其涉及一种竹纤维接枝聚乳酸及其制备方法。

背景技术

竹类资源极为丰富且生长周期短，其研究和利用备受关注，先后成功研制了各类竹材人造板、竹活性炭和竹燃料等产品。但这些传统加工利用方法的利用率极低、生产能耗高、污染严重、性能单一和附加值不高。鉴于此，竹材与高分子树脂复合，开发可用于包装、建筑，甚至汽车、高铁和飞机等底板和内饰的竹塑复合材料，不仅提高竹产品的附加值和扩大其应用范围，还有利于促进发展循环经济和维持生态平衡。传统竹塑复合材中的“塑”一般采用PE、PP、PVC等依赖石油资源的不可再生塑料，这些传统塑料在自然界中几乎不能被降解，从而又会造成二次污染——“白色污染”。因此，能从根源上解决上述问题的可生物降解聚乳酸树脂与竹纤维的复合成为关注的重点和热点。然而，竹纤维中含有大量亲水羟基(-OH)，导致与非极性塑料存在界面相容性极差的问题，直接影响竹塑复合材料的界面厚度、形状、结构及分散的均匀性，导致材料性能劣化。若将竹纤维分子链上亲水羟基进行疏水改性，让疏水基团代替亲水羟基，有利于竹纤维与聚乳酸树脂之间形成相容界面，有效提高竹纤维/聚乳酸这种新型竹塑复合材料的综合性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种竹纤维接枝聚乳酸及其制备方法，通过反应单体乳酸与竹纤维上的亲水羟基发生反应，从而改变竹纤维的亲水性。此方法在无水和无有机溶剂环境下进行，反应单体乳酸能够与竹纤维充分接触，具有反应效率高，对设备要求较低(不要求高压)等优势。由此制备得到的竹纤维接枝聚乳酸，接枝率高、吸水率低。

为解决上述技术问题，提供了一种竹纤维接枝聚乳酸的制备方法，包括以下步骤：

S1、将催化剂分散于乳酸单体中得到分散液，将所述分散液与竹纤维混合得到混合物；

S2、将所述混合物置于水热反应釜中，密封放置，直至分散液充分渗入到竹纤维中；

S3、在60～120℃下反应1h～12h得到竹纤维接枝聚乳酸。

上述的制备方法，优选的，所述催化剂的含量为0.1～4重量份，所述乳酸的含量为10～200重量份，所述竹纤维的含量为100重量份。

上述的制备方法，优选的，所述催化剂的含量为2重量份，所述乳酸的含量为100重量份，所述竹纤维的含量为100重量份。

上述的制备方法，优选的，所述引发剂为乳酸锌、辛酸亚锡和三乙基铝中的一种。

上述的制备方法，优选的，所述S2步骤中，所述密封放置时间为1h～12h。

上述的制备方法，优选的，所述S3步骤还包括竹纤维接枝聚乳酸后处理步骤，具体为：将所述竹纤维接枝聚乳酸通过丙酮洗涤后，在50℃下烘干。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的竹纤维接枝聚乳酸。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述方法制备得到的疏水淀粉。

与现有技术相比，本发明的优点在于：