[发明专利]增强型植物纤维复合材料、及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及的是增强型植物纤维复合材料，包括以下组分制备而成：不同性状的植物纤维粉45‑60份、天然树脂粉10‑15份、淀粉10‑20份、改性塑化剂5‑15份；不同性状的植物纤维粉主要由60‑100目、100～120目、120～150目、150目以上四种粒径的植物纤维粉组成，它们的重量比为23‑25：18‑22：36‑40：17‑19。本发明搭配不同性状的植物纤维粉来填实骨架，最大化增强复合材料的综合性能，较一般植物纤维树脂复合材料提高45～50％。本发明还公开了植物纤维复合材料的制备方法和应用。

技术领域

本发明涉及植物纤维复合材料领域，尤其是涉及的是增强型植物纤维复合材料、及其制备方法和应用。

背景技术

稻壳纤维或植物纤维制成的植物纤维制品，其原材料都来源于大自然的产物，具有绿色环保等特点，能在大自然界中自行降解成为有机肥料，回归自然，因此具有广阔的市场前景。

植物纤维产品一般以植物纤维为基材、淀粉为粘合剂，并添加其他加工助剂和功能助剂等，通过高温快速成型后快速降温。中国专利ZL201210151467.7公开了一种稻壳纤维合成树脂粉，先将稻壳研磨成稻壳粉，然后放入混合机，加入纤维素、淀粉和水混合均匀，然后取出冷却呈稻壳纤维粉，另外将天然树脂和木质素放入反应釜内，再加入水搅拌均匀成浆，然后加入纳米二氧化硅继续搅拌均匀冷却后，再加入稻壳纤维粉继续搅拌，然后冷却后取出，制成糊状物料，然后直接注入闪蒸干燥机制成稻壳纤维合成树脂粉。通过上述专利制成的植物纤维制品能够完全降解，更加环保，且其耐高温、强度、密度和硬度性能更俱佳，能够满足厨具、餐具、玩具等需求，但是其强度仍然有待作进一步提高，以便增加其应用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种增强型植物纤维复合材料、及其制备方法和应用。采用该增强型植物纤维复合制品，较一般植物纤维树脂复合制品，具有更优异的强度。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：增强型植物纤维复合材料，包括以下组分制备而成：不同性状的植物纤维粉45-60份、天然树脂粉10-15份、淀粉10-20份、改性塑化剂5-15份；不同性状的植物纤维粉主要由60-100目、100～120目、120～150目、150目以上四种粒径的植物纤维粉组成，它们的重量比为23-25：18-22：36-40：17-19。

优选的，改性塑化剂是由阿拉伯胶改性的环氧大豆油乳液。本发明也可以采用液体石蜡或亚麻油作为原塑化剂，但是液体石蜡效果差一些，亚麻油有味道，因此优先选择环氧大豆油。

优选的，天然树脂粉为柯巴树脂、达玛树脂、松香中的一种或多种混合，目数为200目。

优选的，植物纤维为甘蔗纤维、稻壳纤维、油麻纤维、木纤维、竹纤维中的一种或多种混合。

优选的，淀粉为麦芽淀粉、绿豆淀粉、莲藕淀粉中的一种或多种混合，目数为200目。

本发明还公开了增强型植物纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、用高速剪切粉碎机将植物纤维粉碎，分别过60目、100目筛子，得到60～100目植物纤维粉；再用球磨机将植物纤维粉碎分别过100目、120目、150目筛子，得到100～120目、120～150目、150目以上植物纤维粉；按重量比取各个性状植物纤维粉并将它们混合均匀，用鼓风燥箱干燥，制得植物纤维混合粉。

(2)、取适量阿拉伯胶、环氧大豆油和去离子水，在研钵中加入阿拉伯胶捣碎，加入环氧大豆油并迅速沿着同一方向研磨均匀，加入一定量的去离子水，继续研磨，直至有噼啪的响声，再加入剩余的去离子水研磨均匀制成环氧大豆油乳液。

(3)、将植物纤维混合粉加入环氧大豆油乳液并在高速搅拌机中混合均匀，得到混合料。

(4)、将混合料与树脂粉、淀粉放入高速搅拌机中混合均匀得到增强型植物纤维复合材料。