一种易降解的环保复合材料及其制备工艺的制作方法

本发明涉及复合材料技术领域，具体为一种易降解的环保复合材料及其制备工艺。

背景技术：

材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质，材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料，由于对环境的重视，可降解材料越来越受到重视，可降解材料是在一段时间内，在热力学和动力学意义上均可降解的材料，按降解的外因因素来分，可分为光降解材料、生物降解材料等，影响因素主要有温度、分子量、材料结构等。

现有的复合材料，不易降解，从而对环境造成很大的污染，在使用时没有很好的抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线功能，同时复合材料稳定性不高，硬度不高，制品的表面不光泽且平整性不好，没有很好的抗氧化和阻燃效果，制作工艺复杂，成产成本较高，不便于推广。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种易降解的环保复合材料及其制备工艺，解决了现有的复合材料不易降解，对环境造成污染，无抗菌效果，材料硬度不高，没有很好的抗氧化和阻燃性能，制作工艺复杂的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种易降解的环保复合材料，其原料按重量份比包括：聚己内酯20-30份、谷壳12-25份、聚丁二酸丁二醇酯10-20份、尿囊素3-8份、抗氧化剂3-7份、阻燃剂1-6份、增塑剂2-7份、甲壳素3-5份、竹纤维9-15份、轻质碳酸钙24-30份。

优选的，其原料包括如下组分：聚己内酯20份、谷壳12份、聚丁二酸丁二醇酯10份、尿囊素8份、抗氧化剂7份、阻燃剂6份、增塑剂7份、甲壳素5份、竹纤维15份、轻质碳酸钙30份。

优选的，其原料包括如下组分：聚己内酯25份、谷壳19份、聚丁二酸丁二醇酯15份、尿囊素6份、抗氧化剂5份、阻燃剂3份、增塑剂4份、甲壳素4份、竹纤维13份、轻质碳酸钙26份。

优选的，其原料包括如下组分：聚己内酯30份、谷壳25份、聚丁二酸丁二醇酯20份、尿囊素3份、抗氧化剂3份、阻燃剂1份、增塑剂2份、甲壳素3份、竹纤维9份、轻质碳酸钙24份。

优选的，所述增塑剂为甘油，所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝中的一种，所述抗氧化剂为茶多酚。

本发明还公开了一种易降解的环保复合材料的制备工艺，具体包括以下步骤：

s1、选取原料聚己内酯、谷壳、聚丁二酸丁二醇酯、尿囊素、抗氧化剂、阻燃剂、增塑剂、甲壳素、竹纤维和轻质碳酸钙，按其重量比分别称取原料；

s2、选取s1中称取的聚己内酯和聚丁二酸丁二醇酯，将其加入混合搅拌机内，搅拌速率控制在90-100r/min，搅拌温度控制在200-250℃，搅拌5-10min后，向混合搅拌机内加入尿囊素、甲壳素、竹纤维和轻质碳酸钙继续进行搅拌，搅拌速率控制在110-120r/min，搅拌温度控制在180-190℃，搅拌3-6min后，得预混料；

s3、将s1中称取的谷壳加入筛选机中，从而对谷壳中的杂物进行过滤，待谷壳中的杂物过滤完毕后，将其加入粉碎机中粉碎，将其粉碎至30-50目，得谷壳粉末，同时将s1中称取的抗氧化剂、阻燃剂和增塑剂加入混合桶内，对其进行均匀混合，得混合功能试剂；

s4、将s3中制得的谷壳粉末和混合功能试剂均加入s2中的混合搅拌机中，搅拌速率控制在180-200r/min，搅拌温度控制在100-120℃，搅拌6-10min后，得最终混料；

s5、将s4中制得的最终混料导入模具中，将模板中的混料在压力为1-3mpa预压1-3min，再将压力升高至6-8mpa，保压5-7min，保压完成后，将模具放入加热设备中进行加热，加热分为三段，初段加热温度控制100-150℃，加热时间控制在30-40min，二段加热温度控制300-350℃，加热时间控制在15-30min，二段加热温度控制200-250℃，加热时间控制在45-60min，加热完毕后，将材料从模板中取出，得最终环保复合材料。

(三)有益效果

本发明提供了一种易降解的环保复合材料及其制备工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：该易降解的环保复合材料及其制备工艺，通过其原料按重量份比包括：聚己内酯20-30份、谷壳12-25份、聚丁二酸丁二醇酯10-20份、尿囊素3-8份、抗氧化剂3-7份、阻燃剂1-6份、增塑剂2-7份、甲壳素3-5份、竹纤维9-15份、轻质碳酸钙24-30份，s1、选取原料聚己内酯、谷壳、聚丁二酸丁二醇酯、尿囊素、抗氧化剂、阻燃剂、增塑剂、甲壳素、竹纤维和轻质碳酸钙，按其重量比分别称取原料，s2、选取s1中称取的聚己内酯和聚丁二酸丁二醇酯，将其加入混合搅拌机内，s3、将s1中称取的谷壳加入筛选机中，从而对谷壳中的杂物进行过滤，s4、将s3中制得的谷壳粉末和混合功能试剂均加入s2中的混合搅拌机中，s5、将s4中制得的最终混料导入模具中，将模板中的混料在压力为1-3mpa预压1-3min，再将压力升高至6-8mpa，保压5-7min，可实现通过聚己内酯和聚丁二酸丁二醇酯作为主体材料，使得该复合材料易降解，从而对环境进行了很好的保护，通过添加尿囊素、甲壳素和竹纤维，使得该复合材料有很好的抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线功能，通过添加轻质碳酸钙，使得复合材料有很好的稳定性，能提高制品的硬度，还可以提高制品的表面光泽和表面平整性，通过添加抗氧化剂和阻燃剂，使得复合材料有很好的抗氧化和阻燃性能，同时该复合材料制作工艺简单，成产成本较低，便于推广。

附图说明

图1为本发明对比实验数据统计表图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种易降解的环保复合材料的制备工艺，具体包括以下实施例：

实施例1

s1、选取原料聚己内酯20份、谷壳12份、聚丁二酸丁二醇酯10份、尿囊素8份、抗氧化剂7份、阻燃剂6份、增塑剂7份、甲壳素5份、竹纤维15份、轻质碳酸钙30份，按其重量比分别称取原料；

s2、选取s1中称取的20份聚己内酯和10份聚丁二酸丁二醇酯，将其加入混合搅拌机内，搅拌速率控制在90r/min，搅拌温度控制在200℃，搅拌5min后，向混合搅拌机内加入8份尿囊素、5份甲壳素、15份竹纤维和30份轻质碳酸钙继续进行搅拌，搅拌速率控制在110r/min，搅拌温度控制在180℃，搅拌3min后，得预混料；

s3、将s1中称取的谷壳加入筛选机中，从而对12份谷壳中的杂物进行过滤，待谷壳中的杂物过滤完毕后，将其加入粉碎机中粉碎，将其粉碎至30目，得谷壳粉末，同时将s1中称取的7份抗氧化剂、6份阻燃剂和7份增塑剂加入混合桶内，对其进行均匀混合，得混合功能试剂；

s4、将s3中制得的谷壳粉末和混合功能试剂均加入s2中的混合搅拌机中，搅拌速率控制在180r/min，搅拌温度控制在100℃，搅拌6min后，得最终混料；

s5、将s4中制得的最终混料导入模具中，将模板中的混料在压力为1mpa预压1min，再将压力升高至6mpa，保压5min，保压完成后，将模具放入加热设备中进行加热，加热分为三段，初段加热温度控制100℃，加热时间控制在30min，二段加热温度控制300℃，加热时间控制在15min，二段加热温度控制200℃，加热时间控制在45min，加热完毕后，将材料从模板中取出，得最终环保复合材料。

实施例2

s1、选取聚己内酯25份、谷壳19份、聚丁二酸丁二醇酯15份、尿囊素6份、抗氧化剂5份、阻燃剂3份、增塑剂4份、甲壳素4份、竹纤维13份、轻质碳酸钙26份，按其重量比分别称取原料；

s2、选取s1中称取的25份聚己内酯15份聚丁二酸丁二醇酯，将其加入混合搅拌机内，搅拌速率控制在95r/min，搅拌温度控制在225℃，搅拌7min后，向混合搅拌机内加入6份尿囊素、4份甲壳素、13份竹纤维和20份轻质碳酸钙继续进行搅拌，搅拌速率控制在115r/min，搅拌温度控制在185℃，搅拌5min后，得预混料；

s3、将s1中称取的谷壳加入筛选机中，从而对19份谷壳中的杂物进行过滤，待谷壳中的杂物过滤完毕后，将其加入粉碎机中粉碎，将其粉碎至40目，得谷壳粉末，同时将s1中称取的5份抗氧化剂、3份阻燃剂和4份增塑剂加入混合桶内，对其进行均匀混合，得混合功能试剂；

s4、将s3中制得的谷壳粉末和混合功能试剂均加入s2中的混合搅拌机中，搅拌速率控制在190r/min，搅拌温度控制在110℃，搅拌8min后，得最终混料；

s5、将s4中制得的最终混料导入模具中，将模板中的混料在压力为2mpa预压2min，再将压力升高至7mpa，保压6min，保压完成后，将模具放入加热设备中进行加热，加热分为三段，初段加热温度控制125℃，加热时间控制在35min，二段加热温度控制325℃，加热时间控制在22min，二段加热温度控制225℃，加热时间控制在52min，加热完毕后，将材料从模板中取出，得最终环保复合材料。

实施例3

s1、选取原料聚己内酯30份、谷壳25份、聚丁二酸丁二醇酯20份、尿囊素3份、抗氧化剂3份、阻燃剂1份、增塑剂2份、甲壳素3份、竹纤维9份、轻质碳酸钙24份，按其重量比分别称取原料；

s2、选取s1中称取的30份聚己内酯和20份聚丁二酸丁二醇酯，将其加入混合搅拌机内，搅拌速率控制在100r/min，搅拌温度控制在250℃，搅拌10min后，向混合搅拌机内加入3份尿囊素、3份甲壳素、9份竹纤维和24份轻质碳酸钙继续进行搅拌，搅拌速率控制在120r/min，搅拌温度控制在190℃，搅拌3-6min后，得预混料；

s3、将s1中称取的谷壳加入筛选机中，从而对25份谷壳中的杂物进行过滤，待谷壳中的杂物过滤完毕后，将其加入粉碎机中粉碎，将其粉碎至30-50目，得谷壳粉末，同时将s1中称取的3份抗氧化剂、1份阻燃剂和2份增塑剂加入混合桶内，对其进行均匀混合，得混合功能试剂；

s4、将s3中制得的谷壳粉末和混合功能试剂均加入s2中的混合搅拌机中，搅拌速率控制在200r/min，搅拌温度控制在120℃，搅拌10min后，得最终混料；

s5、将s4中制得的最终混料导入模具中，将模板中的混料在压力为3mpa预压3min，再将压力升高至8mpa，保压7min，保压完成后，将模具放入加热设备中进行加热，加热分为三段，初段加热温度控制150℃，加热时间控制在40min，二段加热温度控制350℃，加热时间控制在30min，二段加热温度控制250℃，加热时间控制在60min，加热完毕后，将材料从模板中取出，得最终环保复合材料。

效果实施例

某复合材料板材加工厂，分别采用实施例1-3的生产工艺和普通生产工艺生产复合材料板材，板材生产完成后，对其进行试验检测，经试验检测得出，采用实施例1-3生产工艺生产的复合材料板材均易降解，采用普通生产工艺生产的复合材料板材不可降解，采用实施例1生产工艺生产的复合材料板材每平方米可承重300公斤的重量，采用实施例2生产工艺生产的复合材料板材每平方米可承重325公斤的重量，采用实施例3生产工艺生产的复合材料板材每平方米可承重350公斤的重量，采用普通生产工艺生产的复合材料板材每平方米可承重250公斤的重量，采用实施例1生产工艺生产的复合材料板材可耐500℃高温，采用实施例2生产工艺生产的复合材料板材可耐550℃高温，采用实施例3生产工艺生产的复合材料板材可耐600℃高温，采用普通生产工艺生产的复合材料板材可耐250℃高温。

综上所述，采用实施例3生产工艺生产的复合材料板材性能最佳。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。