[发明专利]一种竹粉填充增强的淀粉基可降解复合发泡材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种竹粉填充增强的淀粉基可降解复合发泡材料的制备方法，其特征在于，将竹粉加热干燥后过筛细化，投入高速混合机中，均匀喷涂KH560偶联剂溶液，搅拌均匀得表面修饰的竹粉；将纳米二氧化硅粉末加热干燥后分散在乙醇中，加钛酸酯偶联剂搅拌反应改性，加聚乙二醇超声分散，得分散改性的纳米二氧化硅；将干燥后的玉米淀粉与甘油、邻苯二甲酸二辛酯混合塑化剂置于高速共混机中共混后，得到塑化改性的玉米淀粉，密闭封口静置；将聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯颗粒鼓风干燥，将偶氮二甲酰胺与氧化锌混合得发泡剂，将预处理原料与相容剂聚乙烯醇及前面所得物料投入高速共混机中混料，取出，用双螺杆挤出机挤出发泡，注塑成型制备样品。

技术领域

本发明涉及竹木制品材料领域，具体涉及一种竹粉填充增强的淀粉基可降解复合发泡材料的制备方法。

背景技术

我国是森林资源贫乏的国家，无论森林的覆盖率还是人均占有量都低于世界平均水平，特别是我国国产优质大径木材资源更加紧缺，而人工速生林木材、小径材及制材边皮等资源较丰富。另外，我国的竹类资源也十分丰富，其面积和产量均居世界首位。如何很好的综合利用这些丰富的资源对缓解我国木材资源紧张矛盾，促进人造板工业的可持续发展具有非常重要的意义。

竹材具有强度高、硬度大、韧性好、耐磨等优点，但也有径级小、利用率低等缺点。而速生材和小径材具有加工容易、生产效率高等优点，但同时存在强度低、表面硬度低、残余应力大等缺点。因此，通过研究竹木复合材料，可以更科学合理地发挥竹材和木材各自的优点和特性，获得既降低生产成本，又保证产品内在和外观质量的双重效果。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种竹粉填充增强的淀粉基可降解复合发泡材料的制备方法，依照该工艺制备的发泡材料力学性能优、可降解。

一种竹粉填充增强的淀粉基可降解复合发泡材料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：

（1）竹粉的预处理：

将20-25份竹粉放入80-82℃电热鼓风干燥箱中烘干7-8h，然后在100-103℃下加热25-30min，使含水率低于5%，过100目筛，细化后投入60-62℃高速混合机中；向1-1.3份偶联剂KH560中1:5-6加入冰乙酸水溶液，稀释配成偶联剂溶液，向混合机中的竹粉表面均匀喷涂偶联剂溶液，搅拌均匀，得到KH560表面修饰的竹粉；

（2）纳米二氧化硅的改性与分散：

将2-3份纳米二氧化硅粉末在104-106℃下干燥20-24h，1:50-100分散在乙醇中，加入0.05-0.07份钛酸酯偶联剂，在60-62℃下搅拌反应改性70-80min后，加入0.1-0.2份聚乙二醇，超声分散20-30min，得到分散改性的纳米二氧化硅；

（3）玉米淀粉的塑化改性：

将95-105份玉米淀粉在80-83℃恒温干燥箱中烘干，将26-27份甘油与2-3份邻苯二甲酸二辛酯混合得塑化剂，将干燥后的玉米淀粉与混合塑化剂置于高速共混机中共混3-5min后，得到塑化改性的玉米淀粉，密闭封口静置10-15h；

（4）可降解发泡材料的制备：

将30-40份聚乳酸、25-35份聚丁二酸丁二醇酯颗粒在80-82℃鼓风烘箱中干燥10-12h，将0.5-1份偶氮二甲酰胺与2-3份氧化锌混合得发泡剂，将预处理原料与10-12份相容剂聚乙烯醇及(1)、(2)、(3)中所得物料投入高速共混机中混料15-20min，取出，用双螺杆挤出机挤出发泡，注塑成型制备样品。

其中，步骤（1）中冰乙酸水溶液的pH为3.5-5.5。

步骤（2）中聚乙二醇为聚乙二醇400。