[发明专利]一种竹纤维基可降解环保材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种竹纤维基可降解环保材料的制备方法，包括如下步骤：步骤S1、称取原料；步骤S2、原料干燥；步骤S3、称取6％的聚乳酸和乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元聚合物在250℃、转速100r/min条件下密炼40min，得到预反应物；步骤S4、制备预处理滑石粉；步骤S5、预反应物、剩下的聚乳酸、预处理滑石粉共混。本发明通过采用聚乳酸为基体，乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元聚合物对其增韧改性；通过先对竹纤维进行改性处理，不仅能够增大与PLA基体的界面相容性，还能赋予材料良好的抑菌性能；通过滑石粉和偶联剂的加入，起到补强效果，进一步提高材料的力学性能，制备得到一种力学性能优异、可生物降解并具有抑菌性能的环保型材料。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体地，涉及一种竹纤维基可降解环保材料的制备方法。

背景技术

竹子中含有大量的天然植物纤维，它具有较高的强度和模量，将竹纤维作为复合材料增强纤维的研究逐渐引起人们的兴趣。作为一种天然高分子增强材料，竹纤维具有很多优点，如廉价易得、来源广泛、密度低，具有较高的拉伸强度和模量，加工能耗小，而且具有可再生性和生态环境相容性，环境污染少及对人体危害小。用天然竹纤维增强聚合物是一种新型的绿色环保型复合材料，有利于环境，具有巨大的经济潜力。

为此，开发竹纤维不仅有利于解决资源紧张的问题，而且还可增加农民的收入，促进农村经济的发展，也为合理、高效利用竹纤维资源、变废为宝、生产环境友好材料提供一个新途径。预期研究成果将对类似农业竹纤维的提取工艺及表面处理方法起到一定的指导作用，为天然竹纤维在复合材料中的广泛应用打下基础。

但是目前将竹纤维等植物纤维应用于复合材料的制备，得到的环保材料一般都具有易腐蚀、易生菌发霉等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种竹纤维基可降解环保材料的制备方法，通过采用聚乳酸作为基体，乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元聚合物对其进行共混改性，能够有效增韧；通过先对竹纤维进行改性处理，不仅能够增大与PLA基体的界面相容性，还能够赋予复合材料良好的抑菌性能；通过滑石粉和硅烷偶联剂的加入，起到补强的效果，进一步提高复合材料的力学性能，制备得到一种力学性能优异、可生物降解并具有抑菌性能的环保型材料。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种竹纤维基可降解环保材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、按照如下重量份：聚乳酸70-80份、乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元聚合物8-10份、改性竹纤维14-16份、滑石粉0.7-0.9份、硅烷偶联剂0.01-0.02份、无水乙醇4-5份称取原料；

步骤S2、先将聚乳酸、乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元聚合物分别在80℃、40℃条件下干燥12h；

步骤S3、称取6％的聚乳酸和乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元聚合物在250℃、转速100r/min条件下密炼40min，充分反应，取出反应后的产物，剪碎，冷却，得到预反应物；

步骤S4、将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中，搅拌均匀，缓慢加入滑石粉，先常温、200r/min搅拌30-40min，再超声15-20min，抽滤，干燥至恒重，得到预处理滑石粉；

步骤S5、将预反应物、剩下的聚乳酸、预处理滑石粉，在250℃、转速100r/min条件下密炼5-6min，取出产物，剪碎，冷却，得到所述竹纤维基可降解环保材料。

进一步地，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550或KH570。

进一步地，所述改性竹纤维由如下方法制备：