[发明专利]一种用纳米二氧化硅-纳米二氧化钛改性竹基-聚己内酯复合片材的制备方法

说明书

本发明公开了一种用纳米二氧化硅‑纳米二氧化钛改性竹基‑聚己内酯复合片材的制备方法，将聚己内酯与改性竹粉、疏水化改性竹纤维、改性纳米二氧化硅及二氧化硅固载抗氧剂在双辊塑炼机中混合，在设置热压温度、热压压力的热压机上压制成型；采用浸渍提拉法负载，使用二氧化钛溶胶在竹材表面提拉成膜，提拉后的竹材热处理后，得到抗菌防霉改性的竹材。利用硅烷偶联剂KH570在甲苯溶剂中改性二氧化硅，增强其疏水亲油性，在竹材中的分散性优，显著提高竹材的耐冲击性和抗老化性。采用浸渍提拉法负载，使用二氧化钛溶胶在竹材表面提拉成膜，成了竹材的纳米二氧化钛改性，高温处理的二氧化钛改性竹材抗菌防霉性能强，且成本低。

技术领域

本发明属于竹粉加工技术领域，具体涉及一种用纳米二氧化硅-纳米二氧化钛改性竹基-聚己内酯复合片材的制备方法。

背景技术

竹子是一种天然结构复合材料，由于其防水性能强、弹性好、强度高、比重小、生长速度快、价格便宜，竹子在材料行业越来越受到重视，而我国又是一个产竹大国，竹材加工业在我国的发展也十分迅速，竹加工过程中产生的废屑自然也备受关注。因此，本发明利用竹废屑代替木材制成竹塑材料，即可充分利用废弃生物质资源，避免焚烧、废弃时所造成的环境污染，又提高了竹材的附加值。但是存在易老化、抗菌防霉性能不足。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用纳米二氧化硅-纳米二氧化钛改性竹基-聚己内酯复合片材的制备方法，按该方法制备的复合片材具有良好的抗菌防霉和抗老化性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用纳米二氧化硅-纳米二氧化钛改性竹基-聚己内酯复合片材的制备方法，包括如下步骤：

（1）二氧化硅的改性方法：

将4-6份纳米二氧化硅在200-205℃下烘干2-3h，与0.02-0.06份硅烷偶联剂、140-160份甲苯溶液混合分散，在105-115℃反应釜中加热回流搅拌反应9-10h，冷却，旋转蒸发离心，用无水乙醇洗涤3-5次，干燥得改性纳米二氧化硅；

（2）竹基-聚己内酯复合片材的压板工艺：

将95-105份聚己内酯与改性竹粉、疏水化改性竹纤维、(1)中所得物料及二氧化硅固载抗氧剂在80-85℃的双辊塑炼机中混合9-11min后，在热压机上热压9-10min压制成型；

（3）竹材的纳米二氧化钛抗菌防霉改性：

采用浸渍提拉法负载，使用纳米二氧化钛溶胶在竹材表面提拉成膜，提拉后的竹材在104-106℃下处理5-6h后，得到抗菌防霉改性的竹材。

进一步的，步骤（1）中硅烷偶联剂为KH570，搅拌转速为100-200rpm。

进一步的，步骤（2）中竹粉的改性工艺：

将10-20份竹碎料洗净，在103-107℃鼓风干燥箱中烘干，用粉碎机粉碎成竹粉，过50-60目筛后，在微波强度为800-900W的条件下处理2-3min，再放入104-106℃鼓风干燥箱中处理25-30min，加入0.15-0.3份改性剂铝酸酯，在108-112℃的恒温加热套中，以1000rpm的高速搅拌反应1-2h，得到改性竹粉。

进一步的，步骤（2）中竹纤维干燥及偶联处理：

将10-20份的100目竹纤维在115-120℃下恒温干燥1-2h，加入0.1-0.2份双氨基硅烷偶联剂，在103-107℃的恒温加热套中，以1000rpm的高速搅拌反应30-35min，继续搅拌冷却至室温，得到疏水化改性竹纤维。

进一步的，步骤（2）中纳米二氧化硅固载抗氧剂GM的制备：