[发明专利]一种高分子复合材料添加剂及其应用

权利要求书

1.一种高分子复合材料添加剂，其特征在于，该复合材料添加剂是由无机颗粒和改性生物质油组成的混合物，无机颗粒和改性生物质油的质量比为100：0.5~20；其中：所述的无机颗粒为纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锌、纳米二氧化钛或纳米碳酸钙中的一种或几种，且所述无机颗粒的D50粒径＜0.5μm；

所述的生物质油是木质纤维素在200-600°C及0.04-3 MPa表压条件下液化获得；所述木质纤维素材料为麦秸秆、玉米秸秆、稻秸秆、高粱秸、荞麦秸、黄豆秸、甘蔗秸秆、甜菜秸秆、土豆秸秆、豌豆秸秆、蚕豆秸秆、稻壳、杨树皮、松树皮、碱木质素、磺酸盐木质素、硫酸盐木质素其中的一种或多种；

改性生物质油是将生物质油与环氧化试剂先进行环氧化反应，反应结束后将产物1进行烷基化反应或酯化反应，即可得到改性生物质油；

或：在固体酸催化剂的作用下，将生物质油与环氧化试剂先进行环氧化反应，反应结束后将产物1进行烷基化反应或酯化反应，即可得到改性生物质油；

固体酸催化剂占生物油质量比的0.1wt%-5wt%；

环氧化反应是将过氧化氢加入生物质油中，其中过氧化氢占生物油质量比的10wt%-50wt%，反应温度为40-80℃；反应时间为2-5h；

烷基化反应是将产物1与烷基化试剂进行反应，其中烷基化试剂占产物1质量比的1wt%-20wt%，反应温度为40-120℃；反应时间为2-5h；

酯化反应是将产物1与醇类物质进行酯化反应，其中酯化试剂占产物1质量比的1wt%-20wt%，反应温度为40-120℃；反应时间为2-5h；

所述的烷基化试剂为碳原子数是4-18的长链醇；所述的酯化试剂为碳原子数是3-6的多元醇。

2.根据权利要求1所述的高分子复合材料添加剂，其特征在于：所述木质纤维素材料为稻壳、杨树皮和碱木质素。

3.根据权利要求2所述的高分子复合材料添加剂，其特征在于：所述木质纤维素材料为稻壳。

4.根据权利要求1所述的高分子复合材料添加剂，其特征在于：改性生物质油是将生物质油与环氧化试剂先进行环氧化反应，反应结束后将产物1进行烷基化反应，得到产物2，将产物2进行酯化反应，即可得到改性生物质油；

或：在固体酸催化剂的作用下，将生物质油与环氧化试剂先进行环氧化反应，反应结束后将产物1进行烷基化反应，得到产物2，将产物2进行酯化反应，即可得到改性生物质油。

5.根据权利要求1所述的高分子复合材料添加剂，其特征在于：改性生物质油是将生物质油与环氧化试剂先进行环氧化反应，反应结束后将产物1进行酯化反应，得到产物3，将产物3进行烷基化反应，即可得到改性生物质油；

或：在固体酸催化剂的作用下，改性生物质油是将生物质油与环氧化试剂先进行环氧化反应，反应结束后将产物1进行酯化反应，得到产物3，将产物3进行烷基化反应，即可得到改性生物质油。

6.根据权利要求1所述的高分子复合材料添加剂，其特征在于：固体酸催化剂以 1 g无机材料0.25-1.25mol/L H₂SO₄溶液的比例进行浸渍处理 6-16 h，于 100℃干燥 6-12 h，再将所得样品分别经 200~600℃焙烧活化 1-4 h, 即得到相应的固体酸催化剂。

7.根据权利要求6所述的高分子复合材料添加剂，其特征在于：所述的无机材料为二氧化硅、氧化铝、氧化锌、二氧化钛或碳酸钙中的一种或几种。

8.根据权利要求5所述的高分子复合材料添加剂，其特征在于：酯化反应是将产物1与醇类物质进行酯化反应，其中酯化试剂占产物1质量比的1wt%-20wt%，反应温度为40-120℃；反应时间为2-5h。

9.根据权利要求4所述的高分子复合材料添加剂，其特征在于：产物2进行酯化反应条件为：酯化试剂占产物2质量比的1wt%-20wt%，反应温度为40-120℃；反应时间为2-5h。