[发明专利]一种植物纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种植物纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：剑麻纤维12～26份、木棉纤维8～16份、亚麻纤维5～19份、洋麻纤维6～18份、棉花纤维2～7份、棕榈纤维3～11份、竹纤维2～13份、椰壳纤维3～9份、二氧化硅3～14份、聚乳酸22～45份。

2.根据权利要求1所述的一种植物纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：剑麻纤维20份、木棉纤维12份、亚麻纤维15份、洋麻纤维13份、棉花纤维5份、棕榈纤维7份、竹纤维8份、椰壳纤维6份、二氧化硅9份、聚乳酸40份。

3.权利要求1或2所述的一种植物纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)采用质量分数为12％～25％的碳酸钠水溶液处理剑麻纤维、木棉纤维、亚麻纤维、洋麻纤维、棉花纤维、棕榈纤维、竹纤维和椰壳纤维，反应1～2.5小时；

(2)将步骤(1)处理后的纤维置于烘箱中烘干，并将纤维粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥1～3小时，得纤维粉末，其中真空度为-0.2Pa～-0.1Pa，温度为70～85℃；

(3)采用质量分数为20％～38％的氢氧化钠溶液处理纤维粉末，反应温度为35～55℃，时间为1.5～4小时，反应结束后用去离子水漂洗至中性，风干、备用；

(4)在无水、真空状态下，将纤维粉末与L-丙交酯单体按质量比8～11:3～5混合，溶剂为甲苯，在45～55℃条件下反应1～3小时；然后充入氮气，升温至130℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应20～50分钟后室温下冷却；

(5)将步骤(4)处理后的纤维粉末与二氧化硅、聚乳酸混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为180℃～190℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。

4.根据权利要求3所述的一种植物纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中采用质量分数为20％的碳酸钠水溶液处理剑麻纤维、木棉纤维、亚麻纤维、洋麻纤维、棉花纤维、棕榈纤维、竹纤维和椰壳纤维，反应2小时。

5.根据权利要求3所述的一种植物纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中将步骤(1)处理后的纤维置于烘箱中烘干，并将纤维粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥2小时，得纤维粉末，其中真空度为-0.2Pa，温度为80℃。

6.根据权利要求3所述的一种植物纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中采用质量分数为32％的氢氧化钠溶液处理纤维粉末，反应温度为50℃，时间为13小时，反应结束后用去离子水漂洗至中性，风干、备用。

7.根据权利要求3所述的一种植物纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中在无水、真空状态下，将纤维粉末与L-丙交酯单体按质量比9:4混合，溶剂为甲苯，在52℃条件下反应2小时；然后充入氮气，升温至130℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应35分钟后室温下冷却。

8.根据权利要求3所述的一种植物纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中将步骤(4)处理后的纤维粉末与二氧化硅、聚乳酸混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为185℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。