[发明专利]一种环保型竹塑复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型竹塑复合材料及其制备方法，利用甘蔗渣粉末、竹制品加工的废料竹粉以及废旧陶瓷粉，经过一系列的处理改性，与PETG经过混炼、热压成型制备出一种抗压、抗折、抗冲击能力强，且环境友好的竹塑复合材料，该材料绿色环保，促进垃圾的回收利用，变废为宝，有利于可持续发展。

技术领域

本发明属于竹塑复合材料技术领域，具体涉及一种环保型竹塑复合材料及其制备方法。

背景技术

竹塑复合材料是由热塑性塑料与竹粉（或竹纤维）复合制备而成，是一种绿色环保型材料。由于其综合了竹材与塑料的性能特点，具有尺寸稳定性好、比强度高、可反复回收利用等优点，已被广泛用于汽车制造、建筑装饰、室内装潢、包装运输等领域。我国竹资源丰富，竹材加工产生的废料多，用竹材加工废料来增强PETG（聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯）材料，不仅可以发挥竹材的优异性能，也有利于对废弃物的回收利用，变废为宝，促进资源的充分利用，有利于环保。然而，现有技术将废弃竹材等物质应用于竹塑复合材料时，填料与基底界面相容性差，粘接薄弱，严重影响了竹塑复合材料的性能。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种性能良好，且环境友好的竹塑复合材料及其制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种环保型竹塑复合材料，由以下重量份的原料制成：

甘蔗渣粉末10-30，处理液100-150，竹粉20-50，改性剂100-200，废旧陶瓷粉8-15，聚乙烯醇溶液30-50，聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯80-150，硬脂酸钙3-10；

所述聚乙烯醇溶液浓度为3-5%，制备方法为将聚乙烯醇溶解于蒸馏水中，煮沸搅拌至溶解。

进一步的，所述甘蔗渣粉末经过表面处理，其具体步骤如下：将甘蔗渣粉末在200-300℃马弗炉中烘焙10-20min后，放入处理液中超声浸泡30-60min，所述处理液为双氧水3-5%，次氯酸钠5-10%，膨润土5-10%，十六烷基三甲基溴化2-4%，余量为蒸馏水，超声温度为50-70℃，然后升温至溶液沸腾，500-700rpm转速下煮沸20-30min，过滤，用90-100℃的热水洗去附着在其表面的处理液，再用冰水冲洗后烘干。

进一步的，所述竹粉为竹砧板车间加工废料，或其他竹制品加工的废料，所述竹粉经过预处理，具体步骤如下：将竹粉放入300-400℃马弗炉中烘焙5-10min后取出，迅速放入带有冰块的冰水中，进行急速降温，降温后取出再次放入200-300℃马弗炉中烘焙5-10min，自然冷却后进行粉碎，至粉碎物长度为0.1-1mm。

进一步的，所述竹粉经过改性剂改性，所述改性剂组成为废旧陶瓷粉10-15%，酚醛树脂30-50%，丙二醇2-5%，余量为乙醇，具体改性步骤为：将竹粉加入到改性剂中，用搅拌机搅拌均匀，然后转入140-160℃的鼓风干燥箱中固化1-2h后，降温至80-100℃，干燥10-20h。

进一步的，所述废旧陶瓷粉来源于垃圾回收站中废旧陶瓷片，经过漂洗，干燥，然后粗粉碎、加入其体积20-30%的乙醇进行球磨，至细度小于20μm，然后转移至搅拌机中，加入聚乙烯醇溶液，500-800rpm条件下搅拌30-40min，转移到鼓风干燥箱中，120-140℃下干燥8-15h。

进一步的，其制备方法为：将以上各组分与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯放入转矩流变仪中进行混炼，其中混炼温度为195-205℃，转速 50-70 r/min，混炼时间8-15min，混合完成后，经粉碎后粒料放入平板硫化机中热压成型，热压温度为190-200℃，压力为12-15 MPa，时间为5-8min。

进一步的，所述竹塑复合材料可应用于桌椅、地板、装饰材料等。