技術領域

?本發(fā)明屬于高分子材料技術領域，涉及一種高分子聚合物及纖維增強樹脂復合材料，尤其是涉及一種漆籽殼纖維增強聚乳酸復合材料；本發(fā)明還涉及一種漆籽殼纖維表面處理及漆籽殼纖維增強聚乳酸復合材料的制備方法；本發(fā)明還涉及漆籽殼纖維增強聚乳酸復合材料的應用。

背景技術

目前，生物降解高分子材料在生物醫(yī)學和環(huán)境方面的應用顯得越來越重要。其中，聚乳酸(PLA)是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，原料來源充分而且可以再生。聚乳酸的生產(chǎn)過程無污染，而且產(chǎn)品可以生物降解，實現(xiàn)在自然界中的循環(huán)，因聚乳酸具有生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好、良好的機械性能和成型加工性能，是理想的綠色高分子材料。聚乳酸塑料、纖維或薄膜應用在工農(nóng)業(yè)及日常生活中，可解決“白色污染”問題，滿足環(huán)保方面的要求。然而，聚乳酸是熱塑性結晶型高分子聚合物，結晶度高達40%，價格比較昂貴，成本高，存在質(zhì)硬、韌性較差，缺乏柔性和彈性，極易彎曲變形；結晶度較高，降解速度不易控制，不含反應功能基團和親水基團，不能通過化學反應實現(xiàn)功能擴展等缺陷。聚乳酸的這些特點極大地限制了其用途及使用效果，急需通過改性的方法使其性能得到改善。

天然纖維具有密度低、比性能高、價廉、資源豐富、可降解等優(yōu)點，可作為增強組分制備復合材料，改善聚乳酸的性能，近年來天然纖維復合材料備受人們關注，成為全球研究的熱點。其中，漆籽殼纖維具有來源廣泛、價格低廉、可降解等優(yōu)點，但存在性能不均一、易吸濕以及與聚乳酸相容性差等缺點，在聚乳酸基生態(tài)復合材料中的應用受到制約。

采用天然纖維作為增強材料，制備天然纖維增強復合材料的研究國內(nèi)外的研究做了許多工作，有些已經(jīng)在工業(yè)中有很好的應用。

?CN1760266A公開了一種苧麻纖維增強聚乳酸復合材料的制備方法，包括如下步驟：(1)將粘均分子量為1000-80000的聚乳酸預聚物和粘均分子量為400-2000的聚己內(nèi)酯分別溶于有機溶劑中，所述的聚乳酸預聚物和聚己內(nèi)酯重量比為：1～9∶1；(2)將苧麻纖維浸泡在聚己內(nèi)酯溶液中，再將兩種溶液混合并密封好；(3)在60～100℃的溫度條件下原位聚合0.5～4小時制得所述的復合材料。

CN101200579A公開了一種天然纖維增強聚乳酸復合材料及其制備方法。該復合材料由經(jīng)接枝改性的聚乳酸和天然纖維組成，具體制備步驟為：通過對聚乳酸基體進行的接枝改性，以提高天然纖維與聚乳酸基體的界面結合程度。先將聚乳酸在引發(fā)劑的作用下與馬來酸酐進行接枝反應，制備接枝改性聚乳酸基體，然后將改性聚乳酸與天然纖維進行復合，得到生物全降解天然纖維增強聚乳酸復合材料。該復合材料較之純聚乳酸，力學性能和熱性能都有所提高，可用于制備條件要求苛刻的工程塑料。本發(fā)明的復合材料使用廢棄后可在自然環(huán)境中完全降解，屬于環(huán)境友好材料。

現(xiàn)有技術中側(cè)重對聚乳酸的改性，尚未對纖維進行改性來提高纖維增強聚乳酸復合材料的性能，因而對聚乳酸復合材料的性能提升有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術現(xiàn)狀，一方面，提供一種漆籽殼纖維增強聚乳酸復合材料，使得改性后的復合材料具有比現(xiàn)有植物纖維增強聚乳酸更為優(yōu)異的強度、耐熱性和承載能力和耐水性。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種漆籽殼纖維增強聚乳酸復合材料，包括改性漆籽殼纖維、聚乳酸、助劑經(jīng)混煉至均勻分散而成，其組分包括：60～90重量份聚乳酸；10～40重量份改性漆籽殼纖維；所述改性漆籽殼纖維是由漆籽殼纖維在5wt%～15wt%的堿液中浸泡0.5h～1.5h后經(jīng)烘干制得的堿處理改性漆籽殼纖維，所述助劑包括成核劑、抗氧化劑、分散劑中的至少一種，所述成核劑選自滑石粉、SiO₂、TiO₂中的至少一種，加入量為0或0.2～0.5重量份；所述抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑1076、抗氧劑168、抗氧劑TPPI中的至少一種，加入量為0或0.2～1重量份；所述分散劑為礦物油或硅油，加入量為0或1～3重量份。

本發(fā)明提供的漆籽殼纖維增強聚乳酸復合材料的改進方案之一：所述改性漆籽殼纖維是由所述堿處理改性漆籽殼纖維再經(jīng)其重量比為1%～5%的硅烷偶聯(lián)劑處理后而制得的堿－偶聯(lián)劑處理改性漆籽殼纖維。