[发明专利]一种可降解的木竹塑复合泡沫包装材料及制备方法

说明书

本发明涉及复合泡沫材料的技术领域，提供了一种可降解的木竹塑复合泡沫包装材料及制备方法。该方法先以植物秸秆、中药渣、竹屑、木屑制备木竹复合粉末，并采用硬脂酸进行酯化改性，然后采用硬脂酸对纳米二氧化硅进行酯化改性，再将PHBV、PLA、硬脂酸接枝木竹复合粉末、硬脂酸接枝纳米二氧化硅粉末、AC发泡剂进行高速共混、熔融共混及发泡成型，制得可降解的木竹塑复合泡沫包装材料。与传统方法相比，由于采用硬脂酸对木竹复合粉末及纳米二氧化硅粉末进行化学酯化改性，在粉末表面接枝了‑（CH₂）₁₆CH₃长链，使各组分间的相容性良好，粉末分散性好，复合材料具有良好的力学性能。

技术领域

本发明属于复合泡沫材料的技术领域，提供了一种可降解的木竹塑复合泡沫包装材料及制备方法。

背景技术

森林资源的减少和塑料制品废旧物的处理逐步成为亟待解决的重要问题。因此，新型复合材料，即木塑、竹塑复合材料应运而生。此类产品可替代相应木竹制品，节约大量的森林资源，并且处理掉大量的废旧塑料及木材、竹材加工中产生的废弃物，有利于保护生态环境。

木塑、竹塑复合材料的应用范围非常广泛，主要应用在建材、汽车工业、货物的包装运输、仓贮业、装饰材料及日常生活用具等方面。由于植物纤维的可再生性、可被环境消纳性，该类复合材料是一种极具发展前途的绿色环保材料。

木竹塑复合材料主要有以下特点：（1）含有大量的亲水性基团羟基，植物纤维具有很强的极性，而常见树脂基体通常为非极性、不亲水的，故植物纤维和树脂基体间的相容性很差，界面粘结强度低，影响了木竹塑复合材料的机械性能；（2）由于羟基间可形成氢键，植物纤维之间有很强的相互作用，使得其在树脂基体中的分散极差，要达到均匀分散较为困难；（3）成型加工时植物填料易降解变色，同时高分子材料也会热降解，不适合的配混和加工工艺会导致木竹塑复合材料的性能下降。因此，生产木竹塑复合材料制品的关键技术是在保证植物纤维高填充量的前提下，如何确保复合材料的高加工流动性，树脂与木粉、竹粉之间的良好相容性，以达到最佳力学性能，最终用较低的生产成本生产出具有较高使用性能的木竹塑复合材料制品。

中国发明专利申请号201110361264.6 公开了一种竹塑复合材料，由包括以下重量重量份的组分制成：竹纤维20~60重量份、热塑性塑料30~70重量份、偶联剂0.5~2重量份、相容剂1.5~5重量份、成核剂0.5~2重量份、润滑剂0.5~2重量份、混合助剂2~5重量份。该发明还公开了该竹塑复合材料的制备方法。该发明的竹塑复合材料重量轻、尺寸稳定性好，但复合材料中添加的竹纤维在塑料基体中的分散性差，影响了复合材料的力学性能。

中国发明专利申请号201810018124.0 公开了一种木塑复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域，该木塑复合材料由以下原料制备而成，按重量百分比计，原料包括：塑料25~40重量份、木纤维40~60重量份、陶瓷粉8~25重量份、润滑剂1~3重量份、偶联剂1~3重量份、抗氧剂0.1~0.5重量份、防霉剂0.1~0.5重量份、UV稳定剂0.05~0.3重量份、色粉1~5重量份。该发明的缺陷是木纤维与塑料基体的相容性差，导致分散不均，力学性能受到影响。

综上所述，现有技术的木竹塑复合材料中，由于木竹粉末与塑料组分的相容性较差，致使木竹粉末分散不均，复合材料的力学性能受到不良影响，因此制备一种分散性良好、力学性能良好的木竹塑复合材料，有着重要的意义。

发明内容

可见，木竹塑复合材料中，由于木竹粉末与塑料组分的相容性较差，致使木竹粉末分散不均，复合材料的力学性能受到不良影响。针对这种情况，本发明提出一种可降解的木竹塑复合泡沫包装材料及制备方法，通过对木竹复合粉末进行表面酯化改性，使各组分间的相容性良好，粉末分散性好，复合材料具有良好的力学性能。

为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：