一种木塑复合材料的制作方法

文档序号:16754109发布日期:2019-01-29 17:10阅读:108来源:国知局
本发明属于建筑材料
技术领域
,具体涉及一种木塑复合材料。
背景技术
:在科技与经济快速发展的今天,各种生产活动释放了大量二氧化碳,使得空气中氧气含量降低、二氧化碳含量升高,从而改变了地球的大气结构,严重破坏了生态平衡。近些年各地的极端气候、当前全球性粮食危机等都是由于二氧化碳过度排放所导致的温室效应引起的。当前科学家们正致力于降低大气中二氧化碳含量以及替代能源的开发。众所周知,植物如草木等可以吸收二氧化碳,并通过光合作用转化多糖。这是一种最为有效、最科学、最环保的降低大气二氧化碳的方法。另一方面,木材一直是人类钟爱的天然高分子材料,它在一些领域如家具、家庭装饰等方面具有不可取代的优势。树木生长周期长,一棵树木能够利用至少需要生长20-30年时间。目前由于人们过度砍伐使全球的森林遭到严重的破坏,自然生态的失衡引起了众多的环境问题。草类及秸秆等生长周期短、可再生能力强,每年在为人们提供大量粮食的同时,也为人们固定二氧化碳,并提供大量的天然高分子纤维素。这些纤维用于饲料和燃料等应用领域只占不到20%,大部分都被丢弃浪费或燃烧,对环境造成严重污染。因此充分利用这些常年生长的天然纤维资源,对于保护森林资源、解决环境问题具有重要的意义。目前常用地高分子材料分为天然高分子与合成高分子两大类。合成高分子如聚乙烯、聚丙烯等,通过石油加工制成各种化工原料后制成,尽管它们具有较多优异的物理机械性能,然而合成高分子材料面临很多问题,如不易降解性会造成重大环境问题。聚合物基木塑复合材料(woodplasticcomposites,简称wpc)是指经过预处理的植物纤维或粉末(如木、竹、花生壳、椰子壳、亚麻、秸秆等)为主要组分(含量通常达到60%以上),与高分子树脂基体复合而成的一种新型材料。该材料具有植物纤维和高分子材料两者的诸多优点,能替代木材,可有效地缓解森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾。其应用范围非常广泛,主要应用在建材、汽车工业、货物的包装运输、仓贮业、装饰材料及日常生活用具等方面。由于植物纤维的可再生性、可被环境吸纳性,所以wpc是一种极具发展前途的绿色环保材料,其生产技术也被认为是一项有生命力的创新技术,具有广阔的市场前景和良好的经济效益和社会效益。但是,由于木塑复合材料中含有木粉和热塑性聚合物两个物相,这两相之间相容性比较差,很大程度上影响了木塑复合材料的性能,尤其是力学性能。现有技术中,通常采用添加偶联剂和增强剂来提高其力学性能,但是增强效果仍然不明显,并且,通过该方法制备的木塑复合材料的韧性比较差,限制了木塑复合材料的应用。所以生产出一种韧性强力学性能强的木塑复合材料有很大的市场需求。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题:针对目前常用木塑复合材料的韧性差、力学性能不佳的问题,提供一种木塑复合材料。为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:一种木塑复合材料,包括如下组分:4~8份硬脂酸镁、2~5份微晶石蜡、5~10份聚乙烯、2~5份硅烷偶联剂kh-560、5~10份聚乙烯吡咯烷酮,其特征在于,还包括:20~40份复合改性纤维、15~25份预处理芽孢料、30~50份改性酚醛树脂。所述复合改性纤维的制备方法,包括如下步骤:(1)取椰壳水洗,干燥,粉碎过筛,于45~60℃,取过筛颗粒按质量比1:10~15加入试剂a混合,保温浸泡,过滤,取滤饼烘干,得干燥物,取干燥物按质量比1:10~15加入水,加热,过滤,取滤渣按质量比1:10~15加入氯化铵溶液,调节ph,浸提,过滤,取滤渣水洗,取洗后滤渣加入其质量6~10倍的柠檬酸溶液浸提,过滤,取滤渣用水洗,干燥,得干燥物;(2)取干燥物按质量比5~8:1:15~20加入次氯酸钠、无水乙醇混合搅拌,静置,过滤,取滤渣按质量比1:3~6加入硫酸溶液,加热搅拌,加入滤渣质量10~15倍的水,离心,得悬浮液,取悬浮液透析,冷冻干燥,得复合改性纤维。所述步骤(1)中的试剂a:按质量比15~25:6:1取碳酸钠溶液、硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合,即得试剂a。所述步骤(1)中的试剂b:按质量比10~15:1取柠檬酸钠溶液、hcl溶液混合,即得试剂b。所述预处理芽孢料的制备:取枯草芽孢杆菌粉按6%的接种量接种至活化培养基,于27~32℃培养,得活化菌液,取活化菌液匀振荡,得菌悬液,取菌悬液按6%的接种量接种至发酵培养基,于27~32℃,摇床培养,得发酵物,取发酵物按质量比1:3~6加入无菌水混合,于75~90℃加热处理,得芽孢混液,取芽孢混液按质量比8~12:1加入盐料混合搅拌,离心处理,取离心物冷冻干燥,得干燥芽孢料,取干燥芽孢料蒸汽爆破,得预处理芽孢料。所述活化培养基:按质量份数计,取5~10份牛肉膏、4~8份酵母膏、4~8份蛋白胨、3~7份葡萄糖、1~3份nacl、15~25份琼脂、800~1000份蒸馏水混合,灭菌,即得活化培养基。所述发酵培养基:按质量份数计,取6~10份玉米粉、6~10份麦麸、4~8份酵母膏、1~4份nacl、7~15份豆粕粉、1~3份nah2po4、1~3份na2hpo4、800~1000份蒸馏水混合,灭菌,即得活化培养基。所述盐料:按质量比4:1~2:1取氯化镁、氯化锌、氯化钾混合,即得盐料。所述改性酚醛树脂的制备:于40~60℃,按质量比1:10~15取壬基酚、naoh溶液混合搅拌,加入壬基酚质量3~6倍的甲醛水溶液混合搅拌,得混合液,降温,调节ph,加入混合液质量16~30%的甲苯混合搅拌,静置,取有机相按质量比6:1~2加入熔融松香混合,减压蒸发,得处理料,升温,取处理料按质量比5:1~2:0.1加入季戊四醇、添加剂混合,升温,保温搅拌,冷却,即得改性酚醛树脂。所述添加剂:添加剂:按质量比5~8:1取氨基磺酸、硫酸钠混合,即得添加剂。本发明与其他方法相比,有益技术效果是:(1)本发明以椰壳为原料,经脱胶、碱浸去除其表面杂质和部分半纤维素、次氯酸钠漂白处理后,大大提升了纤维素的含量,同时使得纤维表面纹理增多、比表面积显著提高,随着持续的酸浸、试剂浸提,冷冻干燥产出晶须状纤维素,作为增韧体,提高两相相容性,在改性酚醛树脂基体中发挥成核剂的作用,增强异相成核,增大改性酚醛树脂的拉伸模量,增大其晶粒尺寸,所添加的硅烷偶联剂可与纤维素发生偶联,使得体系间存在氢键作用和si-o-c共价键作用,增大纤维素成分及高分子有机成分之间的联结力和相容性,提高内部的韧性及力学性能;(2)本发明所添加的聚乙烯吡咯烷酮对纤维材料及高分子材料均有高度的亲和力,可于体系中起高度的交联作用,提高体系组分间的作用关系,提高其韧性,本发明对枯草芽孢杆菌进行活化、发酵培养后,经盐料纯化,离心处理,蒸汽爆破,提高其组织间隙,分散在体系中可加强与其它成分间的相互的联结力,形成高抗逆性芽孢体结构,提升体系的韧性,以壬基酚为原料,于甲醛在碱催化的条件下,230℃羧甲基脱水缩合α,β不饱和酸可与熔融松香与加成后,接着与季戊四醇酯化,制得改性酚醛树脂,可提供良好的生物相容性,与纤维素间产生的si-o-c共价键作用相互作用提高体系的力学性能。具体实施方式试剂a:按质量比15~25:6:1取质量分数10%的碳酸钠溶液、硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合,即得试剂a。试剂b:按质量比10~15:1取质量分数为15%的柠檬酸钠溶液、浓度0.1mol/l的hcl溶液混合,即得试剂b。活化培养基:按质量份数计,取5~10份牛肉膏、4~8份酵母膏、4~8份蛋白胨、3~7份葡萄糖、1~3份nacl、15~25份琼脂、800~1000份蒸馏水混合,于121℃灭菌15~20min,即得活化培养基。发酵培养基:按质量份数计,取6~10份玉米粉、6~10份麦麸、4~8份酵母膏、1~4份nacl、7~15份豆粕粉、1~3份nah2po4、1~3份na2hpo4、800~1000份蒸馏水混合,于121℃灭菌15~20min,即得活化培养基。盐料:按质量比4:1~2:1取氯化镁、氯化锌、氯化钾混合,即得盐料。添加剂:按质量比5~8:1取氨基磺酸、硫酸钠混合,即得添加剂。复合改性纤维的制备方法,包括如下步骤:(1)取椰壳用椰壳质量4~8倍的水清洗,自然晾干后,投入粉碎机粉碎过120目筛,于水浴45~60℃,取过筛颗粒按质量比1:10~15加入试剂a混合,保温浸泡3~5h,过滤,取滤饼于70~90℃烘箱烘干,得干燥物,取干燥物按质量比1:10~15加入蒸馏水,于80~90℃加热15~25min,过滤,取滤渣按质量比1:10~15加入质量分数10%的氯化铵溶液,用0.1mol/l的naoh溶液调节ph至11~12,于75~85℃水浴浸提3~5h,过滤,取滤渣水洗至中性,取洗后滤渣加入其质量6~10倍的试剂b浸提2~5h,过滤,取滤渣用水洗至洗液为中性后,于60~77℃烘箱干燥,得干燥物;(2)取干燥物按质量比5~8:1:15~20加入次氯酸钠、无水乙醇混合搅拌,静置1~3h,过滤,取滤渣按质量比1:3~6加入质量分数40%的硫酸溶液,加热搅拌30~50min后,加入滤渣质量10~15倍的去离子水终止反应,以3000~4000r/min离心15~25min,得悬浮液,取悬浮液于8000~12000da的透析袋透析3~5天后,于-40℃冷冻干燥20~24h,得复合改性纤维。预处理芽孢料的制备:取枯草芽孢杆菌粉按6%的接种量接种至活化培养基,于27~32℃培养20~24h,得活化菌液,取活化菌液于无菌容器摇匀振荡,得菌悬液,取菌悬液按6%的接种量接种至发酵培养基,于27~32℃,以180~230r/min摇床培养4~6天,得发酵物,取发酵物按质量比1:3~6加入无菌水混合,于水浴75~90℃加热处理15~25min,得芽孢混液,取芽孢混液按质量比8~12:1加入盐料混合搅拌,移至离心机以3000~4000r/min离心处理15~25min,取离心物于-40℃冷冻干燥20~24h,得干燥芽孢料,取干燥芽孢料于蒸汽爆破装置,按料水质量比1:40~60,于1~3mpa、100~250℃缸体温度下蒸汽爆破,得预处理芽孢料。改性酚醛树脂的制备:于水浴40~60℃,按质量比1:10~15取壬基酚、质量分数15%的naoh溶液混合,以400~600r/min搅拌30~50min后,加入壬基酚质量3~6倍的质量分数为37%的甲醛水溶液混合搅拌,得混合液,降温至20~35℃,加入浓度0.1mol/l的hcl溶液调节ph至6~7,加入混合液质量16~30%的甲苯混合,以400~600r/min搅拌20~45min,静置1~3h,取有机相按质量比6:1~2加入熔融松香混合,减压蒸发,去除溶剂,得处理料,升温至230~250℃,取处理料按质量比5:1~2:0.1加入季戊四醇、添加剂混合,升温至260~275℃,以300~500r/min保温搅拌25~50min,自然冷却,即得改性酚醛树脂。一种木塑复合材料,按质量份数计,包括如下组分:4~8份硬脂酸镁、2~5份微晶石蜡、5~10份聚乙烯、2~5份硅烷偶联剂kh-560、5~10份聚乙烯吡咯烷酮、20~40份复合改性纤维、15~25份预处理芽孢料、30~50份改性酚醛树脂。一种木塑复合材料的制备方法,包括如下步骤:(1)按质量份数计,包括如下组分:4~8份硬脂酸镁、2~5份微晶石蜡、5~10份聚乙烯、2~5份硅烷偶联剂kh-560、5~10份聚乙烯吡咯烷酮、20~40份复合改性纤维、15~25份预处理芽孢料、30~50份改性酚醛树脂;(2)先于45~60℃,取硬脂酸镁、微晶石蜡、聚乙烯、硅烷偶联剂kh-560、聚乙烯吡咯烷酮于反应釜混合,以400~600r/min搅拌30~50min,升温至70~90℃,加入复合改性纤维、预处理芽孢料、改性酚醛树脂混合,以1~3mpa高压均质后,经双螺杆挤出机于170~190℃熔融复合8~12min后,挤出、注射、热压成型,自然冷却,即得木塑复合材料。试剂a:按质量比15:6:1取质量分数10%的碳酸钠溶液、硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合,即得试剂a。试剂b:按质量比10:1取质量分数为15%的柠檬酸钠溶液、浓度0.1mol/l的hcl溶液混合,即得试剂b。活化培养基:按质量份数计,取5份牛肉膏、4份酵母膏、4份蛋白胨、3份葡萄糖、1份nacl、15份琼脂、800份蒸馏水混合,于121℃灭菌15min,即得活化培养基。发酵培养基:按质量份数计,取6份玉米粉、6份麦麸、4份酵母膏、1份nacl、7份豆粕粉、1份nah2po4、1份na2hpo4、800份蒸馏水混合,于121℃灭菌15min,即得活化培养基。盐料:按质量比4:1:1取氯化镁、氯化锌、氯化钾混合,即得盐料。添加剂:按质量比5:1取氨基磺酸、硫酸钠混合,即得添加剂。复合改性纤维的制备方法,包括如下步骤:(1)取椰壳用椰壳质量4倍的水清洗,自然晾干后,投入粉碎机粉碎过120目筛,于水浴45℃,取过筛颗粒按质量比1:10加入试剂a混合,保温浸泡3h,过滤,取滤饼于70℃烘箱烘干,得干燥物,取干燥物按质量比1:10加入蒸馏水,于80℃加热15min,过滤,取滤渣按质量比1:10加入质量分数10%的氯化铵溶液,用0.1mol/l的naoh溶液调节ph至11,于75℃水浴浸提3h,过滤,取滤渣水洗至中性,取洗后滤渣加入其质量6~10倍的试剂b浸提2h,过滤,取滤渣用水洗至洗液为中性后,于60℃烘箱干燥,得干燥物;(2)取干燥物按质量比5:1:15加入次氯酸钠、无水乙醇混合搅拌,静置1h,过滤,取滤渣按质量比1:3加入质量分数40%的硫酸溶液,加热搅拌30min后,加入滤渣质量10倍的去离子水终止反应,以3000r/min离心15min,得悬浮液,取悬浮液于8000da的透析袋透析3天后,于-40℃冷冻干燥20h,得复合改性纤维。预处理芽孢料的制备:取枯草芽孢杆菌粉按6%的接种量接种至活化培养基,于27℃培养20h,得活化菌液,取活化菌液于无菌容器摇匀振荡,得菌悬液,取菌悬液按6%的接种量接种至发酵培养基,于27℃,以180r/min摇床培养4天,得发酵物,取发酵物按质量比1:3加入无菌水混合,于水浴75℃加热处理15min,得芽孢混液,取芽孢混液按质量比8:1加入盐料混合搅拌,移至离心机以3000r/min离心处理15min,取离心物于-40℃冷冻干燥20h,得干燥芽孢料,取干燥芽孢料于蒸汽爆破装置,按料水质量比1:40,于1mpa、100℃缸体温度下蒸汽爆破,得预处理芽孢料。改性酚醛树脂的制备:于水浴40℃,按质量比1:10取壬基酚、质量分数15%的naoh溶液混合,以400r/min搅拌30min后,加入壬基酚质量3倍的质量分数为37%的甲醛水溶液混合搅拌,得混合液,降温至20℃,加入浓度0.1mol/l的hcl溶液调节ph至6,加入混合液质量16%的甲苯混合,以400r/min搅拌20min,静置1~3h,取有机相按质量比6:1加入熔融松香混合,减压蒸发,去除溶剂,得处理料,升温至230℃,取处理料按质量比5:1:0.1加入季戊四醇、添加剂混合,升温至260℃,以300r/min保温搅拌25min,自然冷却,即得改性酚醛树脂。一种木塑复合材料,按质量份数计,包括如下组分:4份硬脂酸镁、2份微晶石蜡、5份聚乙烯、2份硅烷偶联剂kh-560、5份聚乙烯吡咯烷酮、20份复合改性纤维、15份预处理芽孢料、30份改性酚醛树脂。一种木塑复合材料的制备方法,包括如下步骤:(1)按质量份数计,包括如下组分:4份硬脂酸镁、2份微晶石蜡、5份聚乙烯、2份硅烷偶联剂kh-560、5份聚乙烯吡咯烷酮、20份复合改性纤维、15份预处理芽孢料、30份改性酚醛树脂;(2)先于45℃,取硬脂酸镁、微晶石蜡、聚乙烯、硅烷偶联剂kh-560、聚乙烯吡咯烷酮于反应釜混合,以400r/min搅拌30min,升温至70℃,加入复合改性纤维、预处理芽孢料、改性酚醛树脂混合,以1~3mpa高压均质后,经双螺杆挤出机于170℃熔融复合8min后,挤出、注射、热压成型,自然冷却,即得木塑复合材料。试剂a:按质量比20:6:1取质量分数10%的碳酸钠溶液、硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合,即得试剂a。试剂b:按质量比12:1取质量分数为15%的柠檬酸钠溶液、浓度0.1mol/l的hcl溶液混合,即得试剂b。活化培养基:按质量份数计,取8份牛肉膏、6份酵母膏、6份蛋白胨、5份葡萄糖、2份nacl、15~25份琼脂、900份蒸馏水混合,于121℃灭菌18min,即得活化培养基。发酵培养基:按质量份数计,取8份玉米粉、8份麦麸、6份酵母膏、3份nacl、12份豆粕粉、2份nah2po4、2份na2hpo4、800~1000份蒸馏水混合,于121℃灭菌18min,即得活化培养基。盐料:按质量比4:1.5:1取氯化镁、氯化锌、氯化钾混合,即得盐料。添加剂:按质量比6:1取氨基磺酸、硫酸钠混合,即得添加剂。复合改性纤维的制备方法,包括如下步骤:(1)取椰壳用椰壳质量6倍的水清洗,自然晾干后,投入粉碎机粉碎过120目筛,于水浴50℃,取过筛颗粒按质量比1:13加入试剂a混合,保温浸泡4h,过滤,取滤饼于80℃烘箱烘干,得干燥物,取干燥物按质量比1:12加入蒸馏水,于85℃加热20min,过滤,取滤渣按质量比1:13加入质量分数10%的氯化铵溶液,用0.1mol/l的naoh溶液调节ph至11.5,于80℃水浴浸提4h,过滤,取滤渣水洗至中性,取洗后滤渣加入其质量8倍的试剂b浸提3h,过滤,取滤渣用水洗至洗液为中性后,于70℃烘箱干燥,得干燥物;(2)取干燥物按质量比6:1:18加入次氯酸钠、无水乙醇混合搅拌,静置2h,过滤,取滤渣按质量比1:5加入质量分数40%的硫酸溶液,加热搅拌40min后,加入滤渣质量13倍的去离子水终止反应,以3500r/min离心20min,得悬浮液,取悬浮液于10000da的透析袋透析4天后,于-40℃冷冻干燥22h,得复合改性纤维。预处理芽孢料的制备:取枯草芽孢杆菌粉按6%的接种量接种至活化培养基,于30℃培养22h,得活化菌液,取活化菌液于无菌容器摇匀振荡,得菌悬液,取菌悬液按6%的接种量接种至发酵培养基,于30℃,以200r/min摇床培养5天,得发酵物,取发酵物按质量比1:5加入无菌水混合,于水浴80℃加热处理20min,得芽孢混液,取芽孢混液按质量比10:1加入盐料混合搅拌,移至离心机以3500r/min离心处理20min,取离心物于-40℃冷冻干燥22h,得干燥芽孢料,取干燥芽孢料于蒸汽爆破装置,按料水质量比1:50,于2mpa、200℃缸体温度下蒸汽爆破,得预处理芽孢料。改性酚醛树脂的制备:于水浴50℃,按质量比1:12取壬基酚、质量分数15%的naoh溶液混合,以500r/min搅拌40min后,加入壬基酚质量4倍的质量分数为37%的甲醛水溶液混合搅拌,得混合液,降温至30℃,加入浓度0.1mol/l的hcl溶液调节ph至6.5,加入混合液质量25%的甲苯混合,以500r/min搅拌40min,静置2h,取有机相按质量比6:1.5加入熔融松香混合,减压蒸发,去除溶剂,得处理料,升温至240℃,取处理料按质量比5:1.5:0.1加入季戊四醇、添加剂混合,升温至270℃,以400r/min保温搅拌40min,自然冷却,即得改性酚醛树脂。一种木塑复合材料,按质量份数计,包括如下组分:6份硬脂酸镁、3份微晶石蜡、8份聚乙烯、4份硅烷偶联剂kh-560、8份聚乙烯吡咯烷酮、30份复合改性纤维、20份预处理芽孢料、40份改性酚醛树脂。一种木塑复合材料的制备方法,包括如下步骤:(1)按质量份数计,包括如下组分:6份硬脂酸镁、4份微晶石蜡、8份聚乙烯、4份硅烷偶联剂kh-560、8份聚乙烯吡咯烷酮、30份复合改性纤维、20份预处理芽孢料、40份改性酚醛树脂;(2)先于50℃,取硬脂酸镁、微晶石蜡、聚乙烯、硅烷偶联剂kh-560、聚乙烯吡咯烷酮于反应釜混合,以500r/min搅拌40min,升温至80℃,加入复合改性纤维、预处理芽孢料、改性酚醛树脂混合,以2mpa高压均质后,经双螺杆挤出机于180℃熔融复合10min后,挤出、注射、热压成型,自然冷却,即得木塑复合材料。试剂a:按质量比25:6:1取质量分数10%的碳酸钠溶液、硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合,即得试剂a。试剂b:按质量比15:1取质量分数为15%的柠檬酸钠溶液、浓度0.1mol/l的hcl溶液混合,即得试剂b。活化培养基:按质量份数计,取10份牛肉膏、8份酵母膏、8份蛋白胨、7份葡萄糖、3份nacl、25份琼脂、1000份蒸馏水混合,于121℃灭菌20min,即得活化培养基。发酵培养基:按质量份数计,取10份玉米粉、10份麦麸、8份酵母膏、4份nacl、15份豆粕粉、3份nah2po4、3份na2hpo4、1000份蒸馏水混合,于121℃灭菌20min,即得活化培养基。盐料:按质量比4:2:1取氯化镁、氯化锌、氯化钾混合,即得盐料。添加剂:按质量比8:1取氨基磺酸、硫酸钠混合,即得添加剂。复合改性纤维的制备方法,包括如下步骤:(1)取椰壳用椰壳质量8倍的水清洗,自然晾干后,投入粉碎机粉碎过120目筛,于水浴60℃,取过筛颗粒按质量比1:15加入试剂a混合,保温浸泡5h,过滤,取滤饼于90℃烘箱烘干,得干燥物,取干燥物按质量比1:15加入蒸馏水,于90℃加热25min,过滤,取滤渣按质量比1:15加入质量分数10%的氯化铵溶液,用0.1mol/l的naoh溶液调节ph至12,于85℃水浴浸提5h,过滤,取滤渣水洗至中性,取洗后滤渣加入其质量10倍的试剂b浸提5h,过滤,取滤渣用水洗至洗液为中性后,于77℃烘箱干燥,得干燥物;(2)取干燥物按质量比8:1:20加入次氯酸钠、无水乙醇混合搅拌,静置3h,过滤,取滤渣按质量比1:6加入质量分数40%的硫酸溶液,加热搅拌50min后,加入滤渣质量15倍的去离子水终止反应,以4000r/min离心25min,得悬浮液,取悬浮液于12000da的透析袋透析5天后,于-40℃冷冻干燥24h,得复合改性纤维。预处理芽孢料的制备:取枯草芽孢杆菌粉按6%的接种量接种至活化培养基,于32℃培养24h,得活化菌液,取活化菌液于无菌容器摇匀振荡,得菌悬液,取菌悬液按6%的接种量接种至发酵培养基,于32℃,以230r/min摇床培养6天,得发酵物,取发酵物按质量比1:6加入无菌水混合,于水浴90℃加热处理25min,得芽孢混液,取芽孢混液按质量比12:1加入盐料混合搅拌,移至离心机以4000r/min离心处理25min,取离心物于-40℃冷冻干燥24h,得干燥芽孢料,取干燥芽孢料于蒸汽爆破装置,按料水质量比1:60,于3mpa、250℃缸体温度下蒸汽爆破,得预处理芽孢料。改性酚醛树脂的制备:于水浴60℃,按质量比1:15取壬基酚、质量分数15%的naoh溶液混合,以600r/min搅拌50min后,加入壬基酚质量6倍的质量分数为37%的甲醛水溶液混合搅拌,得混合液,降温至35℃,加入浓度0.1mol/l的hcl溶液调节ph至7,加入混合液质量30%的甲苯混合,以600r/min搅拌45min,静置3h,取有机相按质量比6:2加入熔融松香混合,减压蒸发,去除溶剂,得处理料,升温至250℃,取处理料按质量比5:2:0.1加入季戊四醇、添加剂混合,升温至275℃,以500r/min保温搅拌50min,自然冷却,即得改性酚醛树脂。一种木塑复合材料,按质量份数计,包括如下组分:8份硬脂酸镁、5份微晶石蜡、10份聚乙烯、5份硅烷偶联剂kh-560、10份聚乙烯吡咯烷酮、40份复合改性纤维、25份预处理芽孢料、50份改性酚醛树脂。一种木塑复合材料的制备方法,包括如下步骤:(1)按质量份数计,包括如下组分:8份硬脂酸镁、5份微晶石蜡、10份聚乙烯、5份硅烷偶联剂kh-560、10份聚乙烯吡咯烷酮、40份复合改性纤维、25份预处理芽孢料、50份改性酚醛树脂;(2)先于60℃,取硬脂酸镁、微晶石蜡、聚乙烯、硅烷偶联剂kh-560、聚乙烯吡咯烷酮于反应釜混合,以600r/min搅拌50min,升温至90℃,加入复合改性纤维、预处理芽孢料、改性酚醛树脂混合,以3mpa高压均质后,经双螺杆挤出机于190℃熔融复合12min后,挤出、注射、热压成型,自然冷却,即得木塑复合材料。对比例1:与实施例1的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少复合改性纤维。对比例2:与实施例1的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少改性酚醛树脂。对比例3:南京市某公司生产的木塑复合材料。将上述实施例所得木塑复合材料与对比例的木塑复合材料按照gb/tio40-92、gb1043-1989进行测试,测试结果如表1所示:表1:测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3弯曲强度(mpa)76.1574.9875.5571.2572.6641.15拉伸强度(mpa)42.9739.2240.8537.8237.8125.38抗冲击强度(mpa)68.5766.7365.5262.8763.8649.52熔融指数(g/10min)2.862.252.372.052.190.97综合上述,本发明的木塑复合材料相比于市售产品效果更好,值得大力推广。当前第1页12
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