【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于包装材料，涉及一种改性增韧植物纤维基聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、改性增韧植物纤维基聚合物是以植物纤维为基材，通过加入改性物质来提高韧性的聚合物。植物纤维是一种能够直接从自然界获取的纤维材料，是一种可再生资源，符合可持续发展要求的绿色纤维。植物纤维的结构复杂，化学组成成分主要包括纤维素、半纤维素和木质素，其占总体的70％-75％；另外包含其他的脂肪族、芳香族、枯烯类、含氮化合物以及果胶和无机物等物质成分。
2、木质素是由苯基丙烷基本结构单元通过醚键、碳碳键联接而成的具有三维结构的芳香族高分子聚合物，主要由芳香基组成。由于木质素含有羰基、羧基、羟基、甲基等多种活性官能团，因此木质素易发生磺化反应、氧化反应，使得纸张变黄发脆，不利于长期保存。此外，木质素在氧化和水解时还会产生一些酸性衍生物，进一步促使纤维素和半纤维素降解。
3、纤维本体与聚合物基体的复合材料，其性质取决于各组分的性质及它们界面的相容性。纤维素大分子链之间及其内部强烈的氢键作用,使植物纤维表现出较强烈的极性和亲水性。未经处理的纤维的吸湿性和较强的极性使其与非极性树脂(如pp、pe等)间的界面润湿性、界面粘合性极差。因此，解决好复合材料的界面相容性是制备性能优异的复合材料的关键。
技术实现思路
1、本专利技术涉及一种改性增韧植物纤维基聚合物及其制备方法和应用，属于复合材料
本专利技术公开了改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法包括以下步骤：a.将植物茎杆加水并加热，进行
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法，所述改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法包括以下步骤：
4、a.将植物茎杆加水并加热，添加酶进行酶解，然后用水清洗、晾干，粉碎过筛得到植物纤维；
5、b.在植物纤维中加入碳酸钠、硅烷偶联剂进行反应；
6、c.然后升温加入聚甲基丙烯酸甲酯/纳米sio2复合材料，搅拌混合得到改性增韧植物纤维基聚合物。
7、进一步地，所述步骤a中加热是指加热至80-90℃，所述的植物为亚麻或苎麻，所述水、植物茎杆和酶的质量为1:1:0.05。
8、进一步地，所述步骤a中的酶为质量比为1:1的木质素过氧化物酶和漆酶，所述酶解的温度和时间分别为28-35℃、2-3天，所述过筛的目数为300-600目。
9、进一步地，所述步骤b中植物纤维、碳酸钠和硅烷偶联剂三者质量比为100-120:5-10:0.5-3，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷。
10、进一步地，所述步骤c中升温是指升温至60-80℃，所述聚甲基丙烯酸甲酯/纳米sio2复合材料与步骤b中硅烷偶联剂的质量比为1-1.2:1，所述搅拌的转速为800-1000rpm。
11、进一步地，所述步骤c中聚甲基丙烯酸甲酯/纳米sio2复合材料的制备方法包括以下步骤：
12、a1：将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷直接喷洒在纳米sio2上，放进100℃的真空箱干燥2h，得到预处理sio2冷却后研磨备用；
13、a2：将过氧化苯甲酰加入到聚甲基丙烯酸甲酯中，控制过氧化苯甲酰占聚甲基丙烯酸甲酯质量的2％，搅拌混合，加入预处理sio2超声1h，然后放置于85℃水浴中自然冷却至室温；
14、a3：随后加入n,n-二甲基苯胺，搅拌后得到聚甲基丙烯酸甲酯/纳米sio2复合材料，所述n,n-二甲基苯胺占聚甲基丙烯酸甲酯/纳米sio2复合材料质量的1％。
15、采用上述的制备方法得到的改性增韧植物纤维基聚合物。
16、进一步地，所述改性增韧植物纤维基聚合物应用于包装纸产品。
17、本专利技术的有益效果：
18、1.木质素过氧化物酶能够氧化木质素结构中的芳香环和烷基侧链，生成自由基和其他活性中间物；漆酶是一种多铜酸氧化酶，具有氧化还原性质，它催化木质素分子上的电子转移反应。漆酶通过从底物中剥夺电子，并将其传递给氧气分子，从而产生自由基，与木质素结构中的酚类化合物发生自由基反应，引发进一步的氧化和裂解反应。木质素过氧化物酶和漆酶的协同作用，这对酶能够针对不同类型的木质素结构进行特异性的氧化和断裂，促进木质素的分解从而提高植物纤维的韧性。
19、2.硅烷偶联剂在碱性环境下发生水解和自缩合得到聚硅氧烷低聚物，低聚物能够通过氢键吸附到纤维表面。同时低聚物中的si-o基团能够与纤维表面上的羟基发生脱水缩合反应，形成-si-o-c-共价键，降低了植物纤维的极性，使植物纤维与聚合物基体有更好的相容性。聚甲基丙烯酸甲酯/纳米sio2复合材料的添加进一步增强了植物纤维的韧性。
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1.一种改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法，其特征在于，所述改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤a中加热是指加热至80-90℃，所述的植物为亚麻或苎麻，所述水、植物茎杆和酶的质量为1:1:0.05。
3.根据权利要求1所述的一种改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤a中的酶为质量比为1:1的木质素过氧化物酶和漆酶，所述酶解的温度和时间分别为28-35℃、2-3天，所述过筛的目数为300-600目。
4.根据权利要求1所述的一种改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤b中植物纤维、碳酸钠和硅烷偶联剂三者质量比为100-120:5-10:0.5-3，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的一种改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤c中升温是指升温至60-80℃，所述聚甲基丙烯酸甲酯/纳米SiO2复合材料与步骤b中硅烷偶联剂的质量比为1-1.2:1，所述搅拌的转速
6.根据权利要求1所述的一种改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤c中聚甲基丙烯酸甲酯/纳米SiO2复合材料的制备方法包括以下步骤：
7.一种如权利要求1-6任一项所述的制备方法得到的改性增韧植物纤维基聚合物。
8.根据权利要求7所述的一种改性增韧植物纤维基聚合物，其特征在于，所述改性增韧植物纤维基聚合物应用于包装纸产品。
...【技术特征摘要】
1.一种改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法，其特征在于，所述改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤a中加热是指加热至80-90℃，所述的植物为亚麻或苎麻，所述水、植物茎杆和酶的质量为1:1:0.05。
3.根据权利要求1所述的一种改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤a中的酶为质量比为1:1的木质素过氧化物酶和漆酶，所述酶解的温度和时间分别为28-35℃、2-3天，所述过筛的目数为300-600目。
4.根据权利要求1所述的一种改性增韧植物纤维基聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤b中植物纤维、碳酸钠和硅烷偶联剂三者质量比为100-120:5...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴培桂，黄宏悦，廖村元，
申请(专利权)人：正业包装中山有限公司，
类型：发明
国别省市：
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