技術領域

本發明涉及一種用于塑料的填料，具體地說是一種麻纖維填料的制備方法。

背景技術

我們通常所用的塑料并不是一種純物質，其中高分子聚合物(或稱合成樹脂)是塑料的主要成分，此外，為了改進塑料的性能，還要在聚合物中添加各種輔助材料，如填料、增塑劑、潤滑劑、穩定劑、著色劑等，以穩定或者提高塑料的性能。

填料又叫填充劑，它可以提高塑料的強度和耐熱性能，并降低塑料的制造成本。填料可分為有機填料和無機填料兩類。無機填料主要有碳酸鈣、滑石粉、高嶺土等，這類無機填料雖然容易取得，但屬于不可再生資源，總會有用盡時，而且此類無機填料不可降解，用其所制造的塑料也很難降解。有機填料主要有麻纖維、木粉、農作物秸稈等天然植物纖維，因其具有良好的可降解性和環境友好性，越來越多地被用于塑料的填料。在眾多的天然纖維中，麻纖維具有更高的力學性能，因而在塑料填料領域中具有更大的應用潛力。

現有技術中，對于以麻纖維作為塑料填料的工藝，一般都需要事先對麻纖維進行處理，之后將麻纖維添加入塑料原料中進行塑料的制造和成型。中國專利CN100383080C就公開了一種再生塑料基劍麻纖維增強建筑模板及其加工方法，其中對于劍麻織物的前置處理，需要將織好的劍麻織物在100℃、5-15％的氫氧化鈉水溶液中煮漂30-60分鐘，甩干后再放入偶聯劑溶液中浸泡30-60分鐘，再甩干后在120℃條件下進行烘干，保證織物的含水率控制在1％以下。

麻纖維內部除70％左右的纖維素外，還包括果膠、木質素、脂臘、灰分、金屬離子等雜質，所以需要對麻纖維進行前置處理。現有技術中都使用堿性制劑對麻纖維進行處理，一般使用的是強堿溶液，麻纖維在其作用下，使得麻纖維內部的果膠發生水解，固著在纖維表面的部分木質素發生磺化降解，并且使其降解產品在分解中裂解。上述處理技術實現了對麻纖維內部果膠、木質素的分解去除，但是卻無法實現對灰分和金屬離子的去除，金屬離子的存在容易使麻纖維在生產過程中產生靜電，而靜電的存在又容易引發生產設備發生故障，尤其在天氣干燥的季節，靜電的存在容易產生電火花進而點燃麻纖維引發火災，對人身安全及財產造成損傷；此外，灰分的存在影響麻纖維填料添加至塑料中時麻纖維與塑料的親和力，從而對后續加入上述經處理的麻纖維填料后制備得到的塑料的性能造成影響。此外，雖然采用堿性制劑對麻纖維進行處理，雖然麻纖維具有一定的耐堿性，但是經處理后的麻纖維對堿液的耐受性則很低，所以經堿液處理后的麻纖維會由于殘余堿液的存在而造成纖維表面的損傷，研究表明對纖維的上述損傷造成了對麻纖維纖維素的破壞，造成麻纖維韌性和耐磨性的降低，且對麻纖維纖維素的破壞也導致其本身對高溫的耐受性很弱，麻纖維耐高溫性能不佳。相應地，將上述處理過的麻纖維用于塑料填料，因該麻纖維本身不耐高溫也會相應導致生成的塑料的耐高溫性能降低，從而限制了塑料的應用。

從偶聯劑的化學結構來看，其分子兩端通常含有性質不同的基團，一端的基團與被粘物(如麻纖維等)表面發生化學作用或物理作用，另一端的基團則和粘合劑(如合成樹脂)發生化學作用或物理作用，從而使被粘物和粘合劑能很好地偶聯起來，獲得了良好的粘結。所以，為了提高填料和塑料原料即樹脂基體之間的結合力，常利用含有反應活性基團的偶聯劑，通過在所述填料和塑料原料之間形成化學鍵來實現。其中，偶聯劑的效果與樹脂基體的反應速度有關，而偶聯劑與樹脂的反應速度同偶聯劑中活性基團的活性大小有關，其活性越大，偶聯劑與樹指基體反應的幾率就越大，那么處理的效果就越好。由此可知，偶聯劑的添加時間對偶聯劑的效果也有影響，即偶聯劑的添加應該在將對麻纖維進行前置處理并加入樹脂基體后，這樣才可以保證偶聯劑直接進入和樹脂基體的反應中。所以，該現有技術中，在對麻纖維進行前置處理時就加入偶聯劑，那么偶聯劑將浸入麻纖維中，之后通過和樹脂基體接觸并通過緩慢作用釋放，這樣偶聯劑發揮作用不直接，效率很低。

該現有技術中的麻纖維通過添加適量的偶聯劑來實現麻纖維和樹脂基體之間的粘合，但是對于在樹脂基體中添加麻纖維以及其他填料的塑料而言，偶聯劑的添加也就僅僅能夠實現麻纖維或者其他填料和樹脂基體之間的粘合，而對于麻纖維填料之間、以及麻纖維填料和其他填料之間的粘合效果不佳，故容易導致最終制備得到的塑料的硬度不高以及耐高溫性能不佳。而對于僅僅需要添加麻纖維作為填料的塑料，添加偶聯劑在實現麻纖維和樹脂基體的粘合的同時，并不能夠提高麻纖維填料的耐高溫性能。

發明內容