[发明专利]一种纤维素复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种纤维素复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。该复合材料包括羟乙基纤维素40‑50份、正硅酸甲酯10‑15份、纳米CaCO3 20‑30份、硫酸3‑5份、甲乙酮50‑100份、1NNaOH 5‑10份、去离子水500‑1000份。本发明采用正硅酸甲酯作为无机前聚物，羟乙基纤维素为有机组分，利用溶胶‑凝胶法在非均相乙醇溶液中制备了综合力学性能较佳的纤维素复合材料。

技术领域

本发明涉及一种复合材料及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种纤维素复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。

背景技术

近年来，由于全世界对新能源环保材料的开发研究，纤维素作为一种天然高分子材料倍受瞩目。纤维素具有无污染、来源广泛、生物相容性好、物理化学性质稳定等特点，将它功能化或改性后可以用于纺织品、高吸水性材料、吸油剂、重金属吸附剂、催化剂载体和生物医用材料等领域。

国家知识产权局于2013.04.17公开了一件公开号为CN103044871A，名称为“一种聚乳酸/纳米纤维素复合材料的制备方法”的发明，该发明提供一种聚乳酸/纳米纤维素复合材料的制备方法，该复合材料包括以下重量百分比的各组分：聚乳酸55~99.8%，纳米纤维素0.1~15%，聚乙二醇0.1~30%，该方法包括以下步骤：配制5~15%微晶纤维素水溶液，滴加浓硫酸至硫酸浓度达40~60%，搅拌反应1~2h，离心、超声，调pH值至中性，得纳米纤维素悬浮液；将聚乙二醇溶解，与纳米纤维素悬浮液混合，在90℃搅拌1h~3h，真空干燥，得聚乙二醇/纳米纤维素共混料；将聚乙二醇/纳米纤维素共混料与聚乳酸在120~170℃熔融共混5~8min，得复合材料。该方法操作方便、简单易行、制备过程耗时短，解决了纳米纤维素在聚乳酸中的均匀分散性问题。

现有技术中的纤维素复合材料的综合力学性能较差。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的问题，提供一种纤维素复合材料，该复合材料综合力学性能较佳。

为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：

一种纤维素复合材料，其特征在于：包括以下按照重量份数计的原料：

羟乙基纤维素 40-50份

正硅酸甲酯 10-15份

纳米CaCO3 20-30份

硫酸 3-5份

甲乙酮 50-100份

1NNaOH 5-10份

去离子水 500-1000份。

一种纤维素复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：

A、于一容器先加入去离子水，然后加入羟乙基纤维素并使其分散在去离子水浸泡0.5-1h；待羟乙基纤维素被水完全浸润后，将水抽滤去除并用甲乙酮洗涤3-5次以除去残余水分；

B、在快速搅拌下，于处理过的羟乙基纤维素中加入正硅酸甲酯、甲乙酮，充分搅拌混合均匀；

C、将容器内温度逐渐升至50-60℃，缓慢滴加硫酸，并于20-30min内滴加毕；静置5-10min后，加入1NNaOH，维持50-60℃反应1.5-2h；反应结束后，将反应体系温度降至室温，在搅拌下持续反应20-24h；