[01513944]一种竹基/热塑性塑料纳米复合材料

1、课题来源与背景 我国竹材资源丰富,现有竹林总面积540多万公顷,占全世界竹林总面积的三分之一。近二十年来,我国在竹材资源的开发利用方面做了大量工作,使竹材的工业化利用得到了强劲发展,目前中国已成为世界最大的竹材人造板生产国。竹材人造板主要有竹层压材、竹集成材、竹胶合板等,这些产品在加工过程中,产生的大量竹材加工剩余物（竹材切削过程中的竹屑、还有竹蔸、竹节和竹枝）往往作为燃料焚烧,这无论是从环保方面还是资源利用方面都是极不合理的。因此,利用竹材加工过程中产生的木材剩余物作为填料或增强体与热塑性塑料复合替代木材是竹材综合利用的一个重要途径。竹基/热塑性塑料复合材料加工耗能少,加工设备损耗小,有利于节约能源。其突出特点是具有可回收性,有利于环境保护。但是,传统的竹基/热塑性塑料复合材料由于竹纤维与热塑性塑料在共混过程中界面结合性较差,导致其熔体流动速率较低,物理力学性能偏低,并且传统的竹基/热塑性塑料复合材料表面极易生霉菌。 2、技术原理及性能指标 本技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处,提供一种竹基/热塑性塑料纳米复合材料及其制造工艺。一种竹基/热塑性塑料纳米复合材料,其特征是组份包括竹纤维、热塑性塑料、纳米粒子、助剂,其组成质量比（％）为：竹纤维55-60％、热塑性塑料25-30％、纳米粒子4-7％、助剂7-11％。与相同原料条件下传统竹基/热塑性塑料复合材料相比,其拉伸模量和强度、弯曲模量和强度、冲击强度均得到明显提高;添加纳米粒子填充竹纤维后,纤维与热塑性塑料两者之间的界面相容性得到了改善,并且提高了复合材料的生产速度及抗霉菌性。 3、技术的创造性与先进性 本技术以纳米粒子来修饰竹纤维表面及空洞结构,并且利用纳米粒子和竹纤维的协同作用,增强热塑性塑料基体,提高它与竹纤维界面相容性、改善其熔体流动速率以及复合材料的抗霉菌性,并在此基础上,将竹纤维与热塑性塑料进行高混、造粒、挤出成型,最后制成一定形状的产品。本技术采用竹材加工剩余物和废旧塑料等原料制备竹基/热塑性塑料纳米复合材料,既高效利用了竹材加工废料,又解决了部分废旧塑料的回收利用问题,对保护生态环境具有重要意义。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 技术成熟,已经中试生产,产品可应用于户外园林景观、户外家具、户外地板、挂墙板、护栏、托盘、包装箱以及汽车内部装饰用材等。 5、应用情况及存在的问题 已经在霍山小规模试生产,尚未大规模推广。