本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種可生物降解的聚乳酸-pbs-木纖維復(fù)合泡沫材料，及其制備工藝。
背景技術(shù)：
木塑復(fù)合材料是以農(nóng)業(yè)廢棄物為主要原料，減少了植物秸桿和廢舊塑料焚燒對(duì)環(huán)境造成的污染，具有環(huán)境友好性和可持續(xù)性的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑材料、家具、包裝運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。木塑復(fù)合材料的研究和應(yīng)用對(duì)尋求木材替代材料具有重要意義。
杜鳳在其碩士學(xué)位論文《碳纖維增強(qiáng)木纖維/聚乙烯復(fù)合材料的制備及性能硏究》中，分別使用短切碳纖維、連續(xù)長(zhǎng)碳纖維代替木塑復(fù)合材料中部分木纖維，研究了碳纖維添加量、碳纖維表面處理、碳布木塑板組合工藝結(jié)構(gòu)以及不同的加工工藝對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能和其他性能的影響。但是存在力學(xué)性能、沖擊性能、阻燃性能不足。
本發(fā)明先將楊木粉研磨粉碎、過(guò)篩、干燥，再用丙烯酸溶液、kh550/乙醇溶液浸泡處理，過(guò)濾、水洗、干燥后得到改性木纖維，改性后的木纖維在基體中的分散性好，相容性高，與基體的界面結(jié)合性能得到改善；且提高了復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊韌性，提高了復(fù)合材料的綜合性能和耐熱性。用三聚氰胺對(duì)聚磷酸銨進(jìn)行活化改性處理后，再與可膨脹石墨、包覆紅磷混合球磨，相互間存在協(xié)同作用，得到復(fù)合阻燃劑，用于提高復(fù)合材料的阻燃性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可生物降解的聚乳酸-pbs-木纖維復(fù)合泡沫材料及其制備工藝，依照該工藝制備的板材力學(xué)性能好，且具有良好的阻燃性能，可生物降解。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
聚乳酸25-35，pbs20-30，楊木粉30-40，碳酸氫鈉10-15，過(guò)氧化二異丙苯3-5，納米碳酸鈣4-9，kh5505-8，聚磷酸銨6-10，三聚氰胺4-8，可膨脹石墨3-6，包覆紅磷2-5，丙烯酸溶液、乙醇、乙二醇、蒸餾水適量。
一種可生物降解的聚乳酸-pbs-木纖維復(fù)合泡沫材料，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：
a.將楊木粉研磨粉碎，過(guò)20-40目篩后，放入鼓風(fēng)干燥箱中于100-120℃干燥2-4h，1:10-20加入丙烯酸溶液中，浸泡處理1-3h后，過(guò)濾，再1:10-15加入kh550/乙醇溶液中，浸泡處理2-3h，過(guò)濾、水洗3-5次，于80-90℃烘箱中干燥3-6h，得改性木纖維；
b.向納米碳酸鈣中1:10-20加入乙醇，攪拌均勻，配成懸浮液，在高速剪切儀下分散5-10min，加入剩余份的kh550，繼續(xù)高速剪切分散20-40min，于60-70℃真空干燥完全，密封備用；
c.將聚磷酸銨、三聚氰胺放入反應(yīng)釜中，升溫至240-260℃反應(yīng)3-4h后，過(guò)濾、乙二醇洗滌3-5次，在100-120℃下真空烘干，得活化改性聚磷酸銨，將其與可膨脹石墨、包覆紅磷混合，研磨粉碎過(guò)100-200目篩，待用；
d.將聚乳酸、pbs在80-90℃下干燥6-10h后，與a、b、c中所得物料及過(guò)氧化二異丙苯、碳酸氫鈉在雙輥塑煉機(jī)上混合，在120-140℃下開(kāi)練10-30min后壓制成片，常溫下放置10-20h后，再用平板硫化機(jī)在140-160℃下模壓10-20min進(jìn)行發(fā)泡成型。
其中，步驟a中丙烯酸溶液濃度為0.1-0.3mol/l；步驟a中所述kh550/乙醇溶液是將3-5份的kh5501:5:90-100溶解于蒸餾水、乙醇中，并將溶液ph調(diào)節(jié)為3-5。
本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理如下：
（1）先將楊木粉研磨粉碎、過(guò)篩、干燥，再用丙烯酸溶液、kh550/乙醇溶液浸泡處理，過(guò)濾、水洗、干燥后得到改性木纖維，改性后的木纖維在基體中的分散性好，相容性高，與基體的界面結(jié)合性能得到改善；且提高了復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊韌性，提高了復(fù)合材料的綜合性能和耐熱性。
（2）用三聚氰胺對(duì)聚磷酸銨進(jìn)行活化改性處理后，再與可膨脹石墨、包覆紅磷混合球磨，相互間存在協(xié)同作用，得到復(fù)合阻燃劑，用于提高復(fù)合材料的阻燃性能。
（3）用乙醇、kh550對(duì)納米碳酸鈣進(jìn)行改性，改性后與木纖維、聚乳酸更好的結(jié)合，以過(guò)氧化二異丙苯為交聯(lián)劑，以碳酸氫鈉為發(fā)泡劑，木纖維為發(fā)泡成核劑，制備了聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯(pbs)-楊木纖維復(fù)合泡沫材料，可生物降解，應(yīng)用于緩沖包裝。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例
一種可生物降解的聚乳酸-pbs-木纖維復(fù)合泡沫材料，由下述重量份(g)的原料制得：
聚乳酸35，pbs30，楊木粉40，碳酸氫鈉15，過(guò)氧化二異丙苯5，納米碳酸鈣9，kh5508，聚磷酸銨10，三聚氰胺8，可膨脹石墨6，包覆紅磷5，丙烯酸溶液、乙醇、乙二醇、蒸餾水適量。
一種可生物降解的聚乳酸-pbs-木纖維復(fù)合泡沫材料，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：
a.將楊木粉研磨粉碎，過(guò)40目篩后，放入鼓風(fēng)干燥箱中于100-120℃干燥3h，1:20加入丙烯酸溶液中，浸泡處理2h后，過(guò)濾，再1:15加入kh550/乙醇溶液中，浸泡處理3h，過(guò)濾、水洗3次，于80-90℃烘箱中干燥4h，得改性木纖維；
b.向納米碳酸鈣中1:20加入乙醇，攪拌均勻，配成懸浮液，在高速剪切儀下分散10min，加入剩余份的kh550，繼續(xù)高速剪切分散30min，于60-70℃真空干燥完全，密封備用；
c.將聚磷酸銨、三聚氰胺放入反應(yīng)釜中，升溫至240-260℃反應(yīng)3h后，過(guò)濾、乙二醇洗滌3次，在100-120℃下真空烘干，得活化改性聚磷酸銨，將其與可膨脹石墨、包覆紅磷混合，研磨粉碎過(guò)100目篩，待用；
d.將聚乳酸、pbs在80-90℃下干燥10h后，與a、b、c中所得物料及過(guò)氧化二異丙苯、碳酸氫鈉在雙輥塑煉機(jī)上混合，在130-140℃下開(kāi)練30min后壓制成片，常溫下放置15h后，再用平板硫化機(jī)在140-150℃下模壓20min進(jìn)行發(fā)泡成型。