[发明专利]一种木质素基亲水型上浆剂的制备方法及其在聚烯烃复合材料中的应用

权利要求书

1.一种木质素基亲水型上浆剂，其特征在于：它是由如下方法步骤制备的：

(1)将5-15g木质素置于臭氧化装置中，在臭氧浓度9-20mg/L，混合气体流速240-400L/h条件下处理0.5-1h获得臭氧化改性的木质素；

(2)将步骤(1)获得的臭氧化改性的木质素和环氧树脂溶于有机溶剂后，在室温搅拌5-10分钟，然后再升温到75-95℃搅拌反应1-2小时获得木质素基环氧树脂；

(3)在步骤(2)获得的木质素基环氧树脂中加入有机溶剂，再加入醇胺，在75-95℃进行搅拌反应1-3h后，搅拌速度300-500rpm，获得接枝醇胺的木质素基环氧树脂；

(4)在步骤(3)获得的接枝醇胺的木质素基环氧树脂中加入羧酸溶液，在55-70℃搅拌反应0.5-1小时后，搅拌速度为300-500rpm，再加入硅烷偶联剂反应1-3h，按照质量比计：所述硅烷偶联剂、步骤(2)中的环氧树脂、步骤(1)中的木质素、步骤(3)中的醇胺和羧酸质量比为0.2-1：5-10：0.5-2：1-3：1-3，再旋蒸除去溶剂，获得木质素基亲水型上浆剂。

2.根据权利要求1所述的一种木质素基亲水型上浆剂，其特征在于：步骤(1)所述的木质素为酶解木质素、碱木质素、有机溶剂木质素或磨木木质素中的一种或任意组合。

3.根据权利要求1所述的一种木质素基亲水型上浆剂，其特征在于：步骤(2)所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、羟甲基双酚A型环氧树脂或双酚S型环氧树脂中的任意一种；所述的有机溶剂为N,N二甲基甲酰胺。

4.根据权利要求1所述的一种木质素基亲水型上浆剂，其特征在于：步骤(3)所述的有机溶剂为甲醇、乙醇或乙二醇单丁醚中的一种或任意组合；所述的醇胺为乙醇胺、二乙醇胺、二甲基乙醇胺或三乙醇胺中的一种或任意组合。

5.根据权利要求1所述的一种木质素基亲水型上浆剂，其特征在于：步骤(4)所述的羧酸为乙二酸、甲酸、乙酸或丙酸中的一种或任意组合；所述的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或任意组合。

6.权利要求1-5任一所述的一种木质素基亲水型上浆剂在碳纤维增强聚烯烃复合材料领域的应用。

7.根据权利要求6所述的一种木质素基亲水型上浆剂在碳纤维增强聚烯烃复合材料领域的应用，其特征在于：它包括如下步骤：

(1)在室温，将碳纤维布浸渍在浓度为0.5-3wt％上浆剂水溶液中2-5min，然后将碳纤维布以3-5cm/min的速度从上浆剂水溶液中拉出，再在80-100℃烘干1-5小时后获得上浆预处理后的碳纤维布；

(2)将聚烯烃粉末平铺在模具中，将步骤(1)上浆预处理后的碳纤维布置于聚烯烃粉末中层，碳纤维布与聚烯烃粉末按质量比5-11:75-100放置在平板硫化仪中，在温度170-200℃预热1-5min，然后施加10-20吨压力进行热压3-5min，再降至室温后保持压力10-20吨3-5min后，获得碳纤维增强聚烯烃复合材料。

8.根据权利要求7所述的一种木质素基亲水型上浆剂在碳纤维增强聚烯烃复合材料领域的应用，其特征在于：步骤(2)所述的聚烯烃为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的任意一种。