一种环保可降解木塑复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及木塑复合材料技术领域，尤其涉及一种环保可降解木塑复合材料及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 木塑复合材料，是指以低值或废弃的生物质材料，如木粉、稻壳、秸杆粉等为主原 料，利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点，配混一定比例的塑料基料，经专业工 艺处理，加工成型的一种可循环加工利用的新型材料。它同时具备了天然植物与合成塑料 两种基础材料的多重优点，在建材、家具和物流包装等行业得到日益广泛的应用。
[0003] 但是，由于传统塑料基材的不可降解性，木塑材料制品废弃后会带来比较多的环 境污染问题。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本申请的目的在于提供一种环保可降解木塑复合材料及其制备方法， 本发明提供的木塑复合材料具有良好的使用性能，同时环保可降解。
[0005] 本发明提供一种环保可降解木塑复合材料，包括：
[0006] 非降解塑料基料、秸杆粉和氧化-生物双降解添加剂；
[0007] 所述非降解塑料基料和秸杆粉的质量比为（90~20) : (10~80);
[0008] 所述氧化-生物双降解添加剂的质量占非降解塑料基料和秸杆粉总质量的1%~ 20%〇
[0009] 优选地，所述非降解塑料基料和秸杆粉的质量比为（80~30) : (20~70)。
[0010] 优选地，所述氧化-生物双降解添加剂的质量占非降解塑料基料和秸杆粉总质量 的2%~15%〇
[0011] 优选地，所述非降解塑料基料选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯中的一种 或多种。
[0012] 优选地，所述秸杆粉选自小麦秸杆粉、玉米秸杆粉和水稻秸杆粉中的一种或多种。
[0013] 优选地，所述氧化-生物双降解添加剂包括纳米过渡金属无机物、过渡金属盐、多 元有机酸和塑料基体。
[0014] 优选地，所述氧化-生物双降解添加剂按照以下方法制得：
[0015] 将过渡金属盐和多元有机酸及含过渡金属的前驱体在溶剂中混合，得到混合液；
[0016] 将所述混合液制成反胶束溶液后，依次进行保温、陈化和分离，得到多元纳米粒 子；
[0017] 将所述多元纳米粒子和塑料基体混合后进行挤出造粒，得到氧化-生物双降解添 加剂。
[0018] 本发明提供一种环保可降解木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0019] 将非降解塑料基料和秸杆粉及氧化-生物双降解添加剂共混后，进行成型加工， 得到环保可降解木塑复合材料；
[0020] 所述非降解塑料基料和秸杆粉的质量比为（90~20) : (10~80);
[0021] 所述氧化-生物双降解添加剂的质量占非降解塑料基料和秸杆粉总质量的1%~ 20%〇
[0022] 优选地，具体为：将非降解塑料基料和氧化-生物双降解添加剂混合，得到混合 料；
[0023] 将所述混合料与秸杆粉混合后，进行成型加工，得到环保可降解木塑复合材料。
[0024] 优选地，所述成型加工的温度为150°C~250°C，所述成型加工的时间为lOmin~ lh〇
[0025] 与现有技术相比，本发明提供的木塑复合材料中的塑料成分为普通的非降解塑料 基料，木质成分以秸杆粉这种农作物植物纤维为主原料，所述非降解塑料基料和秸杆粉的 质量比为（90~20):(10~80);本发明利用氧化-生物双降解技术，在木塑复合材料中加 入少量氧化-生物双降解添加剂，所述氧化-生物双降解添加剂的质量占非降解塑料基料 和秸杆粉总质量的1%~20%，制成一种新型环保可降解的秸杆木塑复合材料。本发明添 加了一定量的氧化-生物双降解添加剂，使用氧化-生物双降解塑料技术，使木塑复合材料 兼具氧化降解和生物降解的能力，且其降解时间可控；当木塑复合材料达到使用寿命后可 在自然环境中进行氧化-生物降解，从而不会对环境造成污染。同时，本发明所述木塑复合 材料在使用中具有与普通木塑复合材料相同的理化特性和使用性能，如吸水率低，不易变 形开裂，防虫蛀霉变；具有机械性能高、质轻、防潮、耐酸碱、耐腐蚀和便于清洗等特点，可在 很多领域替代原木、塑料和铝合金等使用，市场应用前景广泛。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明实施例1制备的木塑复合材料样品降解前后的对比结果；
[0027]图2为本发明实施例2制备的木塑复合材料样品降解前后的对比结果。
【具体实施方式】
[0028] 下面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。
[0029] 本发明提供了一种环保可降解木塑复合材料，包括：
[0030] 非降解塑料基料、秸杆粉和氧化-生物双降解添加剂；
[0031] 所述非降解塑料基料和秸杆粉的质量比为（90~20) : (10~80);
[0032] 所述氧化-生物双降解添加剂的质量占非降解塑料基料和秸杆粉总质量的1%~ 20%〇
[0033] 本发明提供的木塑复合材料具有普通非降解木塑复合材料所拥有的优点，如良好 的加工性能、良好的强度性能、耐水和耐腐蚀性能等；并且所述木塑复合材料在达到使用寿 命后可在自然环境中进行氧化-生物降解，从根本上解决了塑料污染的环保问题。
[0034] 本发明提供的木塑复合材料包括非降解塑料基料，其属于不能被自然降解的塑料 部分。所述非降解塑料基料优选自聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)、聚氯乙烯（PVC)和聚苯乙烯 (PS)中的一种或多种，更优选为聚丙烯（PP)或聚乙烯（PE)，其中，常用的聚乙烯包括高密 度聚乙烯（HDPE)和低密度聚乙烯（LDPE)。本发明对所述非降解塑料基料的来源没有特殊 限制，可以采用市售产品，如常用聚丙烯材料，数均分子量范围可在5万~30万，优选为8 万~15万，熔点为160°C~170°C;如常用聚乙烯材料，数均分子量范围可在5万~30万， 优选为5万~15万，熔点为90°C~130°C。
[0035] 本发明提供的木塑复合材料包括秸杆粉，其为木质成分。本发明所述的秸杆是成 熟农作物茎叶部分的总称，而秸杆粉是秸杆经干燥、粉碎等处理形成的粉状物质。在本发明 中，所述秸杆粉优选自小麦秸杆粉、玉米秸杆粉和水稻秸杆粉中的一种或多种，更优选为小 麦秸杆粉。所述秸杆粉为本领域技术人员所熟知的，可以采用市售产品；本发明所述秸杆粉 的粒度可为40~1000目，在本发明的实施例中，所述秸杆粉为过40目筛的秸杆粉。
[0036] 在本发明中，所述非降解塑料基料和秸杆粉的质量比为（90~20) : (10~80)，优 选为（80~30) : (20~70)。在本发明的一个实施例中，所述非降解塑料基料和秸杆粉的 质量比为60:40。在本发明的一个实施例中，所述非降解塑料基料为PP，所述秸杆粉为小麦 秸杆粉，两者的质量比为60:40。
[0037] 本发明提供的木塑复合材料包括氧化-生物双降解添加剂；本发明所谓的氧 化-生物双降解是在光、热或氧等环境条件中通过氧化降解，使普通塑料如聚烯烃的分子 量降低到1万以下，然后小分子量的聚合物链段被微生物利