本發明涉及一種改性漢麻稈芯/聚乙烯復合顆粒母料的制備方法，主要涉及漢麻稈芯預處理、干燥處理、漢麻稈芯粉碎處理、漢麻稈芯改性處理、改性漢麻稈芯與聚乙烯復合材料的擠出造粒等幾個步驟；針對漢麻稈芯進行表面改性設計，并對改性后的漢麻稈芯與聚乙烯進行擠出加工處理，達到獲得性能優良的改性漢麻稈芯/聚乙烯復合材料顆粒的目的，同時具有簡化生產、加工工藝、降低制造成本、提高利用率的特點。

技術領域

本發明屬于材料改性與材料加工制備領域，具體涉及一種改性漢麻稈芯/聚乙烯復合顆粒母料的制備方法。

背景技術

隨著生態環境日益惡化，白色污染越來越嚴重，環保問題已經成為科研人員們關注的焦點。天然纖維由于其可再生、污染小的特點，在如今的社會中越來越得到重視，其中由天然纖維作為增強體制備的復合材料也得到了廣泛關注。漢麻稈芯由于密度低、比模量高、比強度高的特性，作為增強材料被廣泛應用于復合材料的生產和加工。

漢麻稈芯是指漢麻莖稈剝去韌皮纖維之后剩下的中心稈芯。漢麻稈芯具有和硬木相當的物理機械性能，而且質輕，密度僅為(0.28～0.44g/cm³)，比普通的木粉(密度約為0.4～0.6g/cm³)還要小一些。在化學組成上，漢麻稈芯具有和一般針葉木、闊葉木相接近的化學成分，主要由纖維素、木質素和半纖維素等物質組成。與其他材料一樣，漢麻稈芯的親水性極強，而微觀結構決定其表面活性以及纖維上羥基上較低的可及度和反應性，這使得漢麻稈芯改性較為復雜并且導致其與熱塑性聚合物的相容性較差。聚乙烯塑料制品具有優良的理化性能，在醫療器械、航空宇宙、石油化學、機械制造、建設、國防等領域有著廣泛的應用。但是，聚乙烯基塑料也有幾個缺點，如耐熱性低、尺寸穩定性差、易于變質等。因此，如何找到有效配合新的聚乙烯基復合材料的方法已成為國內外環保領域的重要話題之一。

漢麻桿芯可用于與聚乙烯基塑料進行復合，進而提高復合材料的性能。但是漢麻桿芯所含纖維有著可變性的缺點，需要進行表面處理，進而提高其與熱塑性、熱固性和生物可降解基質制成的復合材料的力學性能。通過擠出成型工藝流程最終制造漢麻稈芯/聚乙烯復合顆粒母料，這是解決漢麻稈芯和廢舊塑料回收等問題的一種非常有效的新方法，它既是現代工業原料回收中的最佳科研成果，也是環境保護領域的重要課題之一。

發明內容

本發明的目的就是針對上述漢麻稈芯進行表面改性設計，并對改性后的漢麻稈芯與聚乙烯(PE)進行擠出加工處理，達到獲得性能優良的改性漢麻稈芯/聚乙烯復合材料顆粒母料的目的，同時具有簡化生產制造加工工藝、降低制造成本、提高利用率的特點。

本發明目的實現主要通過以下幾個步驟：

(1)漢麻稈芯預處理：將漢麻稈芯放置于10％-20％氫氧化鈉溶液中，浸泡4h-6h，去除填充在纖維素之間的部分木質素、半纖維素和果膠，使纖維束分開而原纖化。

(2)干燥處理：在日照下晾曬10h-14h，以完全去除預處理漢麻稈芯中所含有的水分。

(3)漢麻稈芯粉碎處理：將干燥處理后的漢麻稈芯在粉碎機進行粉碎。

(4)漢麻稈芯改性處理：取出一定量的蒸餾水作溶劑的硅烷偶聯劑A171溶液，利用醋酸將溶液pH值調整為4-6。將漢麻稈芯顆粒放置于上述溶液中，并充分混合攪拌2h-4h，使其進行水解、縮合、形成氫鍵及形成共價鍵等過程改善其界面性能。改性處理后，利用木屑烘干機將壓麻稈芯顆粒進行烘干處理。