[发明专利]竹粉填充生物基树脂复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保复合材料，尤其涉及一种以竹粉和生物基树脂为原料的复合材料，本发明还涉及竹粉填充生物基树脂复合材料的制备方法。 

背景技术

近年来，用木材、竹材等天然植物纤维与聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等多种石油来源塑料复合制备的复合材料，已广泛应用在汽车内饰、建筑结构、装修装饰等领域。对于木材材料，木纤维、木粉都有较充分的研究和应用，取得了一定的经济效益和社会效益。但是，木材成材周期长(约20～30年)，且我国是一个木材资源不丰富的国家，储量小，产量满足不了市场的需要，这或多或少的制约着木塑复合材料的应用和发展。相比而言，竹材是一种生长周期快(约2～3年)，在我国竹材资源非常丰富，用途非常广泛的可再生植物，对环境和生态破坏少等优点。因此，随着竹材加工行业快速发展，竹塑复合材料必将更快，更广泛的应用在人们的衣食住行等各个方面。 

竹材的利用，大多数是先把竹材加工成竹纤维，经过一系列的处理和改性后，再与树脂塑料进行复合，制成相关复合材料和制品。此类的文献较多，如：公开号为CN101003667A的中国发明专利申请，公开了一种《聚乳酸/天然纤维复合材料及其生产方法》，又如：中国发明专利ZL200410060809.X公开了一种《竹纤维的加工工艺》(授权公告号为CN1263922C)，前者所述天然纤维未说明具体来源方式，聚乳酸也未提供分子量大小、左旋或右旋结构(以下简称L或D，具体见下图1所示)含量等信息，而且，诸如竹纤维等材料，未经过前期处理(去除果胶、多糖、蛋白质等)，会较大程度上影响复合材料的综合性能；后者所述的加工工艺，是要将成品竹材砍断、碾碎后再进行后序处理，浪费资源且带来了一定的环境负面效应。 

而长期以来，竹材加工后大量的竹粉废料都是采用焚烧、填埋或抛弃等方式处理，没有得到有效的利用。 

为此，专利号为ZL200410061464.X的中国发明专利《竹纤维、竹粉、木纤维树脂基复合材料》(授权公告号为CN1284831C)公开了一种以竹纤维、竹粉、木纤维树脂基为主要原料的复合材料，并添加粘合剂(如环氧树脂、脲醛树脂或酚醛树脂)、固化剂和稀释剂，在一定温度和压力条件下压制成型，其成品外观粗糙，材质可切割性较差且难 以压成较复杂形状的样品。 

另外，文献竹纤维增强聚丙烯复合材料的研究(李正红，福建林学院学报，2005，25(3)：179-201)给出了一种制备竹纤维增强聚丙烯复合材料的方法，该方法虽然以塑料为基体，且采用数均长度为0.33mm的竹粉为填充剂，可改善因为竹粉长径比太大，物料复合时流动性差导致难以挤出或注塑加工的缺点，但聚丙烯几乎不降解的特性，使其在倡导“循环经济、绿色经济”的当今社会难显优势。 

作为改进，公开号为CN1827700A的中国发明专利申请，公开了《一种竹粉-高密度聚乙烯复合材料及其制备方法》，类似的还有公开号为CN1827699A、CN1865339A的中国发明专利申请，这些专利提供了一下竹粉在复合材料中新应用方案。 

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种绿色环保、加工容易且性能良好的竹粉填充生物基树脂复合材料，该复合材料利用偶联剂以竹粉与生物基树脂为主要原料制得。 

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种竹粉填充生物基树脂复合材料制备方法，该方法加工容易，制备成本低廉。 

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该竹粉填充生物基树复合材料，包括如下重量配比的组分： 

竹粉                        20～60份； 

生物基树脂                  40～80份； 

偶联剂                      0.8～5份； 

抗氧化剂                    0.2～0.6份； 

紫外线吸收剂                0.1～0.7份。 

所述的竹粉优选依次通过如下步骤制得： 

a、分级工序，是将收集到的竹材料粉碎后过网筛如40～200目的，得到粒度小于0.4mm的竹粉，得到原竹粉； 

b、蒸煮工序，是将分级后的原竹粉在蒸煮液中蒸煮，蒸煮温度为85～100℃，蒸煮时间为2～3小时，蒸煮液与竹粉的质量比为5∶1～7∶1，蒸煮完后冲洗，晾干；