本发明涉及纤维素复合物，具体涉及可在热固性树脂中重新分散的纤维素复合物，以及包含该纤维素复合物的橡胶组合物。
背景技术：
1、热固性树脂，如合成橡胶，当受热时会引起聚合物主链之间的交联反应，将分子结构转变为三维网络结构，而发生硬化。一旦硬化，很难被再软化，并在成型后保持稳定的物理性能。一般来说，热固性树脂具有优异的耐热性、耐溶剂性、耐化学性、机械性能、电绝缘性等，被用于制造需要上述特性的各种产品，其中可根据产品的用途和功能，与多种填充剂或增强剂混合使用。
2、如果上述填充剂或增强剂为无机成分，由于其比重高，具有增加成型制品重量的缺点，使回收利用变得困难。近年来，以天然纤维素作为热固性树脂的增强剂的复合物受到了广泛的关注。
3、纤维素微纤维通过在水环境中将纤维聚集体(浆料)分解成细丝(strands)从而增加比表面积的精炼处理，形成精细分散的纤维网络。此外，在上述精炼处理中，当纤维素纤维含量较高时，粘度会过度增加，因此通常在3％-4％的浓度下进行精炼。
4、这些纤维素微纤维在与疏水热固性树脂一起使用时，由于表面羟基引起的亲水性以及强氢键引起的凝聚性，可能具有较差的分散性。为了防止这种分散性差的问题，人们正在进行各种尝试。
5、例如，纤维素纤维可以通过与添加剂混合形成复合物来控制亲水性和氢键作用，然后分散到树脂中。由于纤维素纤维以悬浮液的形式使用，因此需要经过干燥过程除去水分。
6、在上述干燥方法中，冷冻干燥是其中一种方法。冷冻干燥具有有效抑制纤维素氢键的优点。
7、图1示意性地示出了冷冻干燥除去水分后得到的纤维素纤维的结构。在干燥过程中，即使形成基质的水分子蒸发了，纤维素的形态仍然得以保持，但其缺点是干燥时间长，生产成本高。
8、另一方面，纤维素纤维复合物可以以比冷冻干燥更简单、更高效、成本有效的方式进行热干燥，但是热干燥方法会增强纤维素表面羟基之间的氢键作用，使其在与树脂混合时难以重新分散，因此在提高树脂的机械性能方面存在局限性。
9、因此，需要开发一种能够确保在树脂中分散稳定性的纤维素复合物。
技术实现思路
1、技术问题
2、本发明旨在解决上述问题，并提供了一种纤维素复合物及其制备方法，该复合物可以通过改善与树脂的相容性来实现优异的分散性，同时通过在纤维素纤维之间加入间隔物(spacer)来抑制热干燥过程中的氢键作用。
3、本发明还提供了一种包括所述纤维素复合物的橡胶组合物。
4、问题的解决方案
5、一方面，本发明提供了纤维素复合物，其包括纤维素纤维和分布在纤维素纤维之间的第一间隔物和第二间隔物，其中，所述第一间隔物包括亲水亲油平衡(hydrophilic-lipophilic balance,hlb)值为8至18的有机单体或聚合物，所述第二间隔物包括hlb值为1至小于8的有机单体或聚合物。
6、另一方面，本发明提供了制备纤维素复合物的方法，包括以下步骤：(s1)向纤维素纤维悬浮液中加入第一间隔物并搅拌，获得第一乳液；(s2)向所述第一乳液中加入第二间隔物并搅拌，获得第二乳液；以及(s3)将所述第二乳液依次干燥和粉碎，或将干燥和粉碎过程一体化，从而获得粉末状的纤维素复合物。
7、本发明的另一方面提供了橡胶组合物，该橡胶组合物包括纤维素复合物、热固性树脂和添加剂，其中，基于100重量份的热固性橡胶，纤维素复合物的含量为0.1-50重量份。
8、本发明的效果
9、在根据本发明的纤维素复合物中，分布在纤维素纤维之间的第一间隔物通过与纤维素纤维表面的羟基结合，吸附大量水分子，从而抑制纤维间的氢键作用，第二间隔物改善了纤维素与树脂之间的相容性。因此，当该纤维素复合物用作树脂的增强剂时，提高了纤维素纤维的分散性，从而防止树脂机械性能的下降。
1.一种纤维素复合物，包括纤维素纤维以及分布在纤维素纤维之间的第一间隔物和第二间隔物，
2.根据权利要求1所述的纤维素复合物，其中所述第一间隔物的分子量或平均分子量为100-30000g/mol，所述第二间隔物的分子量或平均分子量为40-70000g/mol。
3.根据权利要求1所述的纤维素复合物，其中所述纤维素纤维获自：来源于木材的漂白、未漂白、化学或半化学浆料；或来源于如棉花、稻草、竹子、甘蔗或海藻的非木材的漂白、未漂白、化学或半化学浆料；或者再生浆料。
4.根据权利要求1所述的纤维素复合物，其中所述第一间隔物选自聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、聚四氢呋喃、聚乙二醇-4单月桂酸酯、聚乙二醇-4单油酸酯、聚乙二醇-8单月桂酸酯、聚山梨酸酯85、聚氧乙烯(10)十六烷基醚(hlb 12.9)、聚氧乙烯(20)十六烷基醚、聚氧乙烯十三烷基醚和异戊二烯-马来酸酐共聚物中的一种或多种。
5.根据权利要求1的纤维素复合物，其中所述第二间隔物选自烯基琥珀酸酐、脂肪酸酯、油酸、山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐三硬脂酸酯、山梨醇酐单棕榈酸酯、乙二醇单硬脂酸酯、甘油单硬脂酸酯、聚乙二醇-4二月桂酸酯、1-丁醇、1,4-丁二醇、异丙醇、丁二烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物和丁二烯共聚物中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的纤维素复合物，其中所包含的第一间隔物与纤维素纤维的重量比为0.1-1.2。
7.根据权利要求1所述的纤维素复合物，其中所包含的第二间隔物与纤维素纤维的重量比为0.1-4。
8.根据权利要求1所述的纤维素复合物，其中所述第一间隔物和第二间隔物的重量比在1:1-1:5的范围内。
9.制备纤维素复合物的方法，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的方法，其中步骤(s1)和(s2)的搅拌在1000-3000rpm的转速下进行20-40分钟。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二乳液中的第一间隔物颗粒的直径为0.1-2μm。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二乳液中的第二间隔物颗粒的直径为1-200μm。
13.一种橡胶组合物，包括权利要求1所述的纤维素复合物、热固性橡胶以及添加剂；其中，基于100重量份的热固性橡胶，所述纤维素复合物的含量为0.1-50重量份。
14.根据权利要求13所述的橡胶组合物，其中所述热固性橡胶选自氯丁橡胶、丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、氢化丙烯腈丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶、氯化聚乙烯橡胶、天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶和硅橡胶中的一种或多种。
15.根据权利要求13所述的橡胶组合物，其中所述添加剂包括选自炭黑、抗氧化剂、交联促进剂和交联剂中的一种或多种。