[发明专利]一种黄麻纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种黄麻纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤纤维粉碎——煮练——二氧化硅溶胶处理——制备改性麻纤维聚乳酸复合材料，本发明采用将纤维粉碎后再进行改性，有利于均匀煮练，同时可以有效减少纤维在与聚乳酸混合造粒时因打断而产生亲水性截面，从而改善纤维在聚乳酸中的分散性和界面相容性；而通过二氧化硅溶胶表面改性处理，得到粗糙的疏水表面，不仅与PLA界面相容性好，而且可产生良好的机械钉锚作用,提高界面粘结强度。

主权项

一种黄麻纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）纤维粉碎：采用粉碎机对束状黄麻纤维进行粉碎处理；（2）煮练：室温条件下，依次加入10‑20g/L的氢氧化钠、5‑10g/L过氧化氢、 3‑5g/L的硅酸钠、1‑3g/L的渗透剂JFC，重量浴比为1：10‑20，以1‑3℃/min升温至80‑100℃，保温90‑180min，水洗，酸洗至中性，水洗，脱水；（3）二氧化硅溶胶处理：制备二氧化硅溶胶：反应液组成：10‑50g/L前驱体、0.1‑0.5g/L十二烷基苯磺酸钠、1‑5g/L盐酸；反应条件：将十二烷基苯磺酸钠加入到1‑5g/L盐酸水溶液中，在30℃条件下搅拌，使十二烷基苯磺酸钠充分溶解，在20‑30min内逐渐加入前驱体，前驱体加完之后，继续搅拌30‑60min，接着以1‑3℃/min升温至50‑70℃，在搅拌的条件下反应3‑6h；前驱体为：硅酸四乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷中的一种或几种；纤维改性：用质量浓度为10%的氢氧化钠溶液将二氧化硅溶胶调至pH值为5‑6，在30‑50℃下，将黄麻浸于二氧化硅溶胶中保温40‑60min，脱水至带液率为100‑150%，80‑100℃条件下烘干，于室温下将二氧化硅溶胶处理的黄麻浸于0.5‑2g/L的氢氧化钠溶液中处理1‑5min，脱水至带液率为100‑150%，80‑100℃条件下烘20‑30min，120‑150℃焙烘10‑20min，水洗至中性，80‑100℃烘干；（4）制备改性麻纤维聚乳酸复合材料：将步骤（3）处理后的麻纤维和聚乳酸在80‑100℃烘燥2‑4h去除水分，再将麻纤维、聚乳酸、抗氧剂按照比例混合在双螺杆挤出机中进行复合挤出、冷却、切粒，重复2‑3次，得到改性麻纤维聚乳酸复合材料；其中：螺杆转速为60‑80rpm，挤出温度为190‑200℃；各组成的重量百分比为：改性麻纤维10‑30%，抗氧剂1‑3%，其余为聚乳酸，总重量满足100%。