[发明专利]一种挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(S1)、蔗渣纤维预处理：将甘蔗渣纤维粉碎，筛选，碱液处理，洗涤，接着干燥成含一定水量的湿蔗渣，对湿蔗渣依次进行蒸汽爆破处理、收集和干燥，得到预处理蔗渣纤维；

(S2)、原料预混合：将生物降解树脂、高反应活性环氧化合物、助剂以及步骤(S1)得到的预处理蔗渣纤维进行混合，得到预混合料；

(S3)、反应挤出：将步骤(S2)得到的预混合料进行熔融反应、挤出造粒，得到挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(S1)中，所述筛选的方式是过20～80目筛；所述碱液处理的方式是将筛选后的甘蔗渣纤维加入到碱液中，然后搅拌一定时间，所述碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，所述碱液的浓度为1～5wt％。

3.根据权利要求1所述的一种挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料的制备方法，其特征在于：所述湿蔗渣的含水率为10～30wt％；所述蒸汽爆破处理的方式是在汽爆压力为0.5～4MPa、保压时间为20～60min的条件下处理湿蔗渣。

4.根据权利要求1所述的一种挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(S2)中，所述生物降解树脂为聚乳酸(PLA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)中的至少一种；所述生物降解树脂的加入量与预处理蔗渣纤维的加入量的质量比为2-4：1-3。

5.根据权利要求1所述的一种挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(S2)中，所述高反应活性环氧化合物为三缩水甘油基异氰尿酸酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、巴斯夫商品级扩链剂ADR4370和巴斯夫商品级扩链剂ADR4368中的至少一种；所述高反应活性环氧化合物的加入量为预处理蔗渣纤维和生物降解树脂总质量的0.5～10wt％。

6.根据权利要求1所述的一种挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(S2)中，所述助剂包括抗氧剂、抗水解剂和流动助剂，所述抗氧剂的加入量、抗水解剂的加入量和流动助剂的加入量均为预处理蔗渣纤维和生物降解树脂总质量的0.1～2wt％。

7.根据权利要求1所述的一种挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(S2)中，所述混合的方式是采用高速混合机在温度为80～120℃、混合速度为800～1500r/min的条件下混合20～40min。

8.根据权利要求1所述的一种挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(S3)采用双螺杆挤出机进行反应挤出，所述双螺杆挤出机的长径比大于60:1；所述双螺杆挤出机的挤出区间温度为160～240℃。

9.一种挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料，其特征在于：该挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料采用权利要求1-8任意一项所述的挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料的制备方法制备而成。