專利名稱：：一種高性能抗菌木塑復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及木塑復(fù)合材料，具體涉及一種用廢舊塑料粉、表面接枝改性植物纖維粉制備高性能抗菌木塑復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：木塑復(fù)合材料是木質(zhì)纖維與熱固性或熱塑性聚合物的組合材料。兩種材料的混合弱化了他們?cè)械男阅苋毕?。與木材相比，木塑復(fù)合材料產(chǎn)品不易吸水、更易設(shè)計(jì)以及更少需要維護(hù)等等；與塑料相比，木塑復(fù)合材料更硬、更廉價(jià)、更輕以及更小的熱變形。然而另一方面，兩種材料的復(fù)合給最終材料也帶來了新的缺陷。與木材相比，木塑復(fù)合材料的楊氏模量更低、密度更高而且更貴。木塑復(fù)合材料是一種各向異性材料，比塑料更脆，更易變色、更容易吸水。相對(duì)穩(wěn)定的顏色以及不需要象木材那樣進(jìn)行化學(xué)防腐處理，現(xiàn)在木塑復(fù)合材料越來越多的被用于裝飾材料，特別是戶外裝飾。在美國，木塑復(fù)合材料被看成是一種可以替代防腐處理木材的由回收塑料和回收木料制備的廉價(jià)材料。而在歐洲，木塑復(fù)合材料被看成是一種由可再生材料制備的可替代熱帶硬木的高科技產(chǎn)品。而在中國，由于價(jià)格及生產(chǎn)技術(shù)的問題，木塑復(fù)合材料尚未得到廣泛的應(yīng)用。木塑復(fù)合材料出現(xiàn)之初，其中的木質(zhì)纖維粒子被認(rèn)為能夠被塑料完全包裹，所以水及真菌、霉菌都不能與木塑復(fù)合材料中的木質(zhì)成分接觸。但這種最初的假設(shè)被后來的事實(shí)證明是錯(cuò)誤的。因?yàn)槟舅軓?fù)合材料在濕熱條件下長期使用也會(huì)象木材一樣被微生物進(jìn)攻而發(fā)霉、長菌。特別是在木塑復(fù)合材料的后加工表面、表面缺陷處有木質(zhì)纖維裸露的部位，更容易發(fā)霉、長菌。由于木質(zhì)纖維粒子與聚合物間的界面粘結(jié)力差，木質(zhì)纖維粒子沒有能夠被塑料很好的包覆，界面間存在著大量微小的裂紋。在潮濕的條件下，水份能夠沿著小裂紋不斷滲入木塑復(fù)合材料的內(nèi)部，并不斷被木質(zhì)纖維粒子所吸收。木質(zhì)纖維粒子為各類細(xì)菌的滋生提供炭源，木塑復(fù)合材料逐漸被微生物腐化，逐漸褪色、發(fā)霉、長菌，力學(xué)性能不斷下降。最終，由于木質(zhì)纖維粒子的深度降解而導(dǎo)致木塑復(fù)合材料的解體。目前，都是通過外加抗菌防腐劑的方式改善木塑復(fù)合材料的抗菌性能。但由于木塑復(fù)合材料加工溫度高達(dá)兩百多度，一般的抗菌防腐劑在木塑復(fù)合材料加工過程中會(huì)發(fā)生分解，從而失去抗菌防腐作用。耐高溫抗菌防腐劑即使在加工過程中能夠較好的保持抗菌防霉功能，但在木塑復(fù)合材料的使用過程中，小分子抗菌防霉劑也會(huì)逐漸遷移到木塑復(fù)合材料表面，并不斷被雨水沖刷而帶走，抗菌防腐效果也會(huì)逐漸消失。制備具有長效抗菌防腐功能的木塑復(fù)合材料一直是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的工作。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有木塑復(fù)合材料長期使用抗菌性能差的缺點(diǎn)，通過高能輻射在植物纖維粒子表面接枝活性抗菌單體，提高活性抗菌單體的穩(wěn)定性和長效性，從3而實(shí)現(xiàn)木塑復(fù)合材料抗菌性能的長效性。本發(fā)明還提供上述高性能抗菌木塑復(fù)合材料的制備方法?！N高性能抗菌木塑復(fù)合材料，其特征是由以下重量份的原料混合、擠出造粒而制得1060目的粉狀回收塑料100份；表面改性的60500目的植物纖維粉20180活性碳酸牽丐1080份相容劑530份；硬脂酸牽丐18份；硬脂酸鋅18份；PE蠟110份；抗氧劑15份；光穩(wěn)定劑15份；色粉15份。進(jìn)一步的，回收塑料為回收PVC、回收PE、回收PP、回收PS、回收PMMA、回收PET中的一種或一種以上的組合物。進(jìn)一步的，植物纖維粉為木粉、竹粉、谷糠、椰殼粉、秸稈粉、玉米稈粉中的一種或一種以上的組合物。進(jìn)一步的，所述植物纖維粉表面接枝了季銨鹽活性抗菌單體和惡唑烷酮類活性抗菌單體。進(jìn)一步的，所述的植物纖維粉的表面處理過程如下將季銨鹽活性抗菌單體重量含量為115%、惡唑烷酮類活性抗菌單體重量含量為110%的無水乙醇溶液噴灑到植物纖維粉表面，無水乙醇溶液的用量為植物纖維粉重量的510%，在攪拌下經(jīng)658(TC干燥，通入氮?dú)庵脫Q空氣，經(jīng)Co60輻照至20-70KGy產(chǎn)生表面接枝改性植物纖維粉。進(jìn)一步的，所述季銨鹽活性抗菌單體為丙烯酰氧乙基_芐基_二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基_芐基_二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基_三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基_芐基二乙基氯化銨、丙烯酰氧乙基_三甲基氯化銨或二丙烯酰氧乙基_芐基_甲基氯化銨中的一種或一種以上的組合物。進(jìn)一步的，所述惡唑烷酮類活性抗菌單體為4_甲基丙烯酰氧甲基-4-乙基-l，3-惡唑烷-2-酮、4_丙烯酰氧基甲基-4-乙基-1，3惡唑烷-2-酮或1-丙烯基_海因中的一種或一種以上的組合物。進(jìn)一步的，所述的木塑復(fù)合材料是采用以下工藝步驟進(jìn)行制備將各組份原料按重量比稱取后投入到高速混合機(jī)中，在9011(TC下、50100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下，高速混合1020分鐘；將混合物料放出并加入到平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得到高性能抗菌木塑復(fù)合材料，擠出溫度是13022(TC、螺桿轉(zhuǎn)速是3060轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明制得的木塑復(fù)合材料具有良好長效抗菌性能，同時(shí)還具有很高的力學(xué)性能。本發(fā)明專利所提供的方法能夠在保證木塑復(fù)合材料具優(yōu)異力學(xué)性能的前提下，賦予其更優(yōu)異的長效抗菌性，使木塑復(fù)合材料能夠更好的滿足室內(nèi)外裝飾、家具、包裝等領(lǐng)域的應(yīng)用。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)更優(yōu)異的長效抗菌性能通過表面接枝改性技術(shù)，在植物纖維粒子表面接枝上兩種具有不同抗菌功能的活性抗菌單體?；钚钥咕鷨误w通過化學(xué)鍵連接在植物纖維粒子的表面，在加工過程中，抗菌單體具有更好的穩(wěn)定性，最大程度的減少了抗菌單體的分解，很好的保持了抗菌單體的功能性。使用過程中，由于活性抗菌單體與植物纖維粒子是通過化學(xué)鍵結(jié)合在一起的，因此很好的避免了小分子抗菌單體的遷移現(xiàn)象。因此，活性抗菌單體在植物纖維粒子表面的化學(xué)接枝，為木塑復(fù)合材料的長效抗菌性能提供了最有利的保證。另外，接枝兩種具有不同功能的活性抗菌單體，使木塑復(fù)合材料具有更廣譜的抗菌性能。(2)高效而簡(jiǎn)單的表面接枝改性應(yīng)用高能輻射進(jìn)行表面接枝是一種高效而簡(jiǎn)單的表面接枝手段。高能輻射技術(shù)應(yīng)用于表面接枝改性已經(jīng)獲得了巨大成功，被廣泛應(yīng)用于各類用途的表面接枝改性領(lǐng)域。通過高能輻射進(jìn)行表面接枝活性抗菌單體，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)活性抗菌單體的有效接枝，而且操作簡(jiǎn)單、成本低廉，適于工業(yè)化生產(chǎn)。(3)良好的木、塑界面應(yīng)用活性抗菌單體對(duì)木質(zhì)纖維粒子進(jìn)行表面接枝，不僅提高了木質(zhì)纖維粒子的抗菌性能，而且改善了木質(zhì)纖維粒子與塑料的兩相界面，提高了木、塑界面的粘結(jié)強(qiáng)度，使木塑復(fù)合材料具有更好的力學(xué)性能，木塑復(fù)合材料吸水性同時(shí)也得到了明顯的改善。(4)簡(jiǎn)單高效的加工方法本發(fā)明木塑復(fù)合材料的制備工藝簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求低，生產(chǎn)能耗低、成本低、性能高，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。具體實(shí)施例方式下面給出實(shí)施例以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本
發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1按重量配比稱取干燥好的粒徑為10目的回收PE塑料粉100份，粒徑為60目的經(jīng)丙烯酰氧乙基_芐基_二甲基氯化銨和4-甲基丙烯酰氧甲基-4-乙基-1，3-惡唑烷-2-酮表面接枝的木粉20份，活性碳酸鈣80份，相容劑PE-g-MAH10份，硬脂酸鈣6份，硬脂酸鋅8份，PE蠟10份，抗氧劑10103份，光穩(wěn)定劑7704份，色粉2份，將上述原料投入到高速混合機(jī)中，在9(TC下、90轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下，高速混合18分鐘。將混合物料放出并加入到平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度分別為140°C、170°C、190°C、190°C、195°C和195°C(機(jī)頭溫度)，螺桿轉(zhuǎn)速是30轉(zhuǎn)/分鐘。粒料經(jīng)壓制法制成標(biāo)準(zhǔn)樣條，進(jìn)行各項(xiàng)力學(xué)性能和抗菌性能的測(cè)試。配方、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果如表7所示，各組分均以重量份數(shù)計(jì)。植物纖維木粉的表面接枝過程如下將丙烯酰氧乙基-芐基-二甲基氯化銨重量含量為1%、4_甲基丙烯酰氧甲基-4-乙基-1，3_惡唑烷-2-酮重量含量為10%的無水乙醇溶液噴灑到植物纖維粉表面，無水乙醇溶液的用量為植物纖維木粉重量的5%，在攪拌下經(jīng)658(TC干燥，通入氮?dú)庵脫Q空氣，經(jīng)Co60輻照至20-70KGy得到表面接枝改性木粉。通過瓊脂板菌落計(jì)數(shù)方法，測(cè)定高性能抗菌木塑復(fù)合材料對(duì)褐腐菌在作用一段時(shí)間后的抗菌性能，其結(jié)果如表1所示?？梢姳緦?shí)施例所提供的高性能抗菌木塑復(fù)合材料對(duì)褐腐菌具有良好的長效抗菌性能。表1實(shí)施例1高性能抗菌木塑復(fù)合材料的抗菌性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例2按重量配比稱取干燥好的粒徑為20目的回收PP塑料粉100份，粒徑為150目的經(jīng)甲基丙烯酰氧乙基_芐基_二甲基氯化銨和4-丙烯酰氧基甲基-4-乙基-1，3惡唑烷-2-酮表面接枝的竹粉40份，活性碳酸鈣60份，相容劑PP-g-MAH15份，硬脂酸鈣8份，硬脂酸鋅6份，PE蠟6份，抗氧劑10764份，光穩(wěn)定劑2924份，色粉3份，將上述原料投入到高速混合機(jī)中，在95°CT、100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下，高速混合12分鐘。將混合物料放出并加入到平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度分別為180°C、200°C、21(TC、21(TC、215°C和215°C(機(jī)頭溫度)，螺桿轉(zhuǎn)速是35轉(zhuǎn)/分鐘。粒料經(jīng)壓制法制成標(biāo)準(zhǔn)樣條，進(jìn)行各項(xiàng)力學(xué)性能和抗菌性能的測(cè)試。配方、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果如表7所示，各組分均以重量份數(shù)計(jì)。植物纖維竹粉的表面接枝過程如下將甲基丙烯酰氧乙基_芐基_二甲基氯化銨重量含量為5%、4-丙烯酰氧基甲基-4-乙基_1，3惡唑烷-2-酮重量含量為8%的無水乙醇溶液噴灑到植物纖維粉表面，無水乙醇溶液的用量為植物纖維竹粉重量的6%，在攪拌下經(jīng)658(TC干燥，通入氮?dú)庵脫Q空氣，經(jīng)Co60輻照至20-70KGy得到表面接枝改性竹粉。實(shí)施例3按重量配比稱取干燥好的粒徑為30目的回收PVC塑料粉IOO份，粒徑為200目的經(jīng)甲基丙烯酰氧乙基_三甲基氯化銨和1-丙烯基_海因表面接枝的谷糠80份，活性碳酸鈣40份，相容劑CPE-g-MAH30份，硬脂酸鈣8份，硬脂酸鋅8份，PE蠟10份，抗氧劑3005份，光穩(wěn)定劑7655份，色粉4份，將上述原料投入到高速混合機(jī)中，在105t:下、80轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下，高速混合16分鐘。將混合物料放出并加入到平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度分別為160。C、18(TC、19(rC、19(rC、195。C和195。C(機(jī)頭溫度)，螺桿轉(zhuǎn)速是40轉(zhuǎn)/分鐘。粒料經(jīng)壓制法制成標(biāo)準(zhǔn)樣條，進(jìn)行各項(xiàng)力學(xué)性能和抗菌性能的測(cè)試。配方、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果如表7所示，各組分均以重量份數(shù)計(jì)。植物纖維谷糠的表面接枝過程如下將甲基丙烯酰氧乙基-三甲基氯化銨重量含量為15%、1-丙烯基_海因重量含量為10%的無水乙醇溶液噴灑到植物纖維谷糠表面，無水乙醇溶液的用量為植物纖維谷糠重量的10%，在攪拌下經(jīng)6580。C干燥，通入氮?dú)庵脫Q空氣，經(jīng)Co60輻照至20_70KGy得到表面接枝改性谷糠。通過瓊脂板菌落計(jì)數(shù)方法，測(cè)定高性能抗菌木塑復(fù)合材料對(duì)白腐菌在作用一段時(shí)間后的抗菌性能，其結(jié)果如表2所示?？梢姳緦?shí)施例所提供的高性能抗菌木塑復(fù)合材料對(duì)白腐菌具有良好的長效抗菌性能。表2實(shí)施例3高性能抗菌木塑復(fù)合材料的抗菌性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例4按重量配比稱取干燥好的粒徑為40目的回收PS塑料粉100份，粒徑為250目的經(jīng)甲基丙烯酰氧乙基_芐基_二乙基氯化銨和4-丙烯酰氧基甲基-4-乙基-1，3惡唑烷-2-酮表面接枝的椰殼粉100份，活性碳酸鈣20份，相容劑PS-g-MAH5份，硬脂酸鈣3份，硬脂酸鋅2份，PE蠟4份，抗氧劑3302份，光穩(wěn)定劑6224份，色粉2份，將上述原料投入到高速混合機(jī)中，在11(TC下、90轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下，高速混合11分鐘。將混合物料放出并加入到平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度分別為150°C、170°C、190°C、190°C、195°C和195°C(機(jī)頭溫度)，螺桿轉(zhuǎn)速是40轉(zhuǎn)/分鐘。粒料經(jīng)壓制法制成標(biāo)準(zhǔn)樣條，進(jìn)行各項(xiàng)力學(xué)性能和抗菌性能的測(cè)試。配方、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果如表7所示，各組分均以重量份數(shù)計(jì)。植物纖維椰殼粉的表面接枝過程如下將甲基丙烯酰氧乙基_芐基_二乙基氯化銨重量含量為6%和4-丙烯酰氧基甲基-4-乙基-1，3惡唑烷-2-酮重量含量為4%的無水乙醇溶液噴灑到植物纖維椰殼粉表面，無水乙醇溶液的用量為植物纖維椰殼粉重量的6%，在攪拌下經(jīng)658(TC干燥，通入氮?dú)庵脫Q空氣，經(jīng)Co60輻照至20-70KGy得到表面接枝改性椰殼粉。實(shí)施例5按重量配比稱取干燥好的粒徑為50目的回收PMMA塑料粉100份，粒徑為300目的經(jīng)丙烯酰氧乙基_三甲基氯化銨和4-甲基丙烯酰氧甲基-4-乙基-1，3-惡唑烷-2-酮表面接枝的秸稈粉130份，活性碳酸鈣10份，相容劑PE-g-MAH20份，硬脂酸鈣1份，硬脂酸鋅1份，PE蠟1份，抗氧劑10985份，光穩(wěn)定劑33461份，色粉1份，將上述原料投入到高速混合機(jī)中，在105°CT、100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下，高速混合15分鐘。將混合物料放出并加入到平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度分別為160°C、170°C、185°C、185°C、190°C和190°C(機(jī)頭溫度)，螺桿轉(zhuǎn)速是60轉(zhuǎn)/分鐘粒料經(jīng)壓制法制成標(biāo)準(zhǔn)樣條，進(jìn)行各項(xiàng)力學(xué)性能和抗菌性能的測(cè)試。配方、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果如表7所示，各組分均以重量份數(shù)計(jì)。植物纖維粉秸稈粉的表面接枝過程如下將丙烯酰氧乙基_三甲基氯化銨重量含量為1%和4-甲基丙烯酰氧甲基_4-乙基_1，3-惡唑烷-2-酮重量含量為10%的無水乙醇溶液噴灑到植物纖維秸稈粉表面，無水乙醇溶液的用量為植物纖維秸稈粉重量的8%，在攪拌下經(jīng)658(TC干燥，通入氮?dú)庵脫Q空氣，經(jīng)Co60輻照至20-70KGy得到表面接枝改性秸稈粉。通過瓊脂板菌落計(jì)數(shù)方法，分別測(cè)定高性能抗菌木塑復(fù)合材料對(duì)白腐菌和褐腐菌在作用一段時(shí)間后的抗菌性能，其結(jié)果如表3和表4所示?？梢姳緦?shí)施例所提供的高性能抗菌木塑復(fù)合材料對(duì)白腐菌和褐腐菌都有良好的長效抗菌性能。表3實(shí)施例5高性能抗菌木塑復(fù)合材料的抗菌性能成活菌數(shù)(白腐菌，CFU/mL)010hours10day100day500day空白對(duì)照8.53X106±0.12X1063.08X106±0.24X1068.16X105±0.25X1052.18X105±0.16X1051.97X105±0.21X105高性能抗菌木塑復(fù)合材料80±250±340±550±8表4實(shí)施例5高性能抗菌木塑復(fù)合材料的抗菌性能成活菌數(shù)(褐腐菌，CFU/mL)010hours10day100day500day空白對(duì)照9.03X106±0.52X1066.16X106±0.41X1063.86X105±0.35X1057.16X105±0.28X1056.91X105±0.27X105高性能抗菌木塑復(fù)合材料120±290±570±780±6實(shí)施例6按重量配比稱取干燥好的粒徑為60目的回收PET塑料粉100份，粒徑為350目的經(jīng)甲基丙烯酰氧乙基_芐基_二乙基氯化銨和4-甲基丙烯酰氧甲基-4-乙基-1，3-惡唑烷-2-酮表面接枝的玉米稈粉150份，活性碳酸鈣30份，相容劑PE-g-MAH25份，硬脂酸鈣5份，硬脂酸鋅5份，PE蠟8份，抗氧劑B2254份，光穩(wěn)定劑7015份，色粉5份，將上述原料投入到高速混合機(jī)中，在10(TC下、60轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下，高速混合18分鐘。將混合物料放出并加入到平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度分別為18(TC、20(TC、21(rC、210°C、215t:和215°C(機(jī)頭溫度)，螺桿轉(zhuǎn)速是50轉(zhuǎn)/分鐘。粒料經(jīng)壓制法制成標(biāo)準(zhǔn)樣條，8進(jìn)行各項(xiàng)力學(xué)性能和抗菌性能的測(cè)試。配方、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果如表7所示，各組分均以重量份數(shù)計(jì)。植物纖維玉米稈粉的表面接枝過程如下將甲基丙烯酰氧乙基_芐基_二乙基氯化銨重量含量為5%和4-甲基丙烯酰氧甲基-4-乙基-1，3-惡唑烷-2-酮重量含量為8%的無水乙醇溶液噴灑到植物纖維玉米稈粉表面，無水乙醇溶液的用量為植物纖維玉米稈粉重量的10%，在攪拌下經(jīng)658(TC干燥，通入氮?dú)庵脫Q空氣，經(jīng)CO60輻照至20-70KGy得到表面接枝改性玉米稈粉。通過瓊脂板菌落計(jì)數(shù)方法，測(cè)定高性能抗菌木塑復(fù)合材料對(duì)白腐菌在作用一段時(shí)間后的抗菌性能，其結(jié)果如表5所示。可見本實(shí)施例所提供的高性能抗菌木塑復(fù)合材料對(duì)黑曲霉菌具有良好的長效抗菌性能。表5實(shí)施例6高性能抗菌木塑復(fù)合材料的抗菌性能<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施例7按重量配比稱取干燥好的粒徑為30目的回收PE塑料粉50份，粒徑為60目的回收PET塑料粉為50份，粒徑350目的經(jīng)丙烯酰氧乙基_三甲基氯化銨和4-甲基丙烯酰氧甲基-4-乙基-1，3-惡唑烷-2-酮表面接枝的玉米稈粉100份，粒徑400目的經(jīng)丙烯酰氧乙基-芐基-二甲基氯化銨和1-丙烯基_海因表面接枝的竹粉80份，活性碳酸鈣10份，相容劑PE-g-MAH30份，硬脂酸鈣8份，硬脂酸鋅8份，PE蠟10份，抗氧劑10101份，光穩(wěn)定劑10845份，色粉5份，將上述原料投入到高速混合機(jī)中，在11(TC下、90轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下，高速混合16分鐘。將混合物料放出并加入到平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度分別為180°C、200°C、2l(TC、2l(TC、215°C和215°C(機(jī)頭溫度)，螺桿轉(zhuǎn)速是60轉(zhuǎn)/分鐘。粒料經(jīng)壓制法制成標(biāo)準(zhǔn)樣條，進(jìn)行各項(xiàng)力學(xué)性能和抗菌性能的測(cè)試。配方、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果如表7所示，各組分均以重量份數(shù)計(jì)。植物纖維玉米稈粉的表面接枝過程如下將丙烯酰氧乙基_三甲基氯化銨重量含量為10%和4-甲基丙烯酰氧甲基-4-乙基-1，3-惡唑烷-2-酮重量含量為5%的無水乙醇溶液噴灑到植物纖維玉米稈粉表面，無水乙醇溶液的用量為植物纖維玉米稈粉重量的8%，在攪拌下經(jīng)658(TC干燥，通入氮?dú)庵脫Q空氣，經(jīng)Co60輻照至20-70KGy得到表面接枝改性玉米稈粉。植物纖維竹粉的表面接枝過程如下將丙烯酰氧乙基-節(jié)基-二甲基氯化銨重量含量為15%和1-丙烯基-海因重量液噴灑到植物纖維竹粉表面，無水乙醇溶液的用量為植物纖維竹粉重量的5%，在攪拌下經(jīng)658(TC干燥，通入氮?dú)庵脫Q空氣，經(jīng)Co60輻照至20_70KGy得到表面接枝改竹粉。通過瓊脂板菌落計(jì)數(shù)方法，測(cè)定高性能抗菌木塑復(fù)合材料對(duì)白腐菌在作用一段時(shí)間后的抗菌性能，其結(jié)果如表6所示?？梢姳緦?shí)施例所提供的高性能抗菌木塑復(fù)合材料對(duì)綠粘帚霉菌具有良好的長效抗菌性能。表6實(shí)施例7高性能抗菌木塑復(fù)合材料的抗菌性能<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實(shí)施例8按重量配比稱取干燥好的粒徑為20目的回收PE塑料粉20份，粒徑為30目的回收PP塑料粉40份，粒徑為50目的回收PET塑料粉為40份，粒徑500目的經(jīng)二丙烯酰氧乙基-芐基-甲基氯化銨和1-丙烯基-海因表面接枝的木粉80份，粒徑450目的經(jīng)甲基丙烯酰氧乙基-三甲基氯化銨和l-丙烯基-海因表面接枝的椰殼粉70份，活性碳酸鈣15份，相容劑PE-g-MAH10份，PP-g-MAH16份，硬脂酸鈣7份，硬脂酸鋅6份，PE蠟9份，抗氧劑10763份，抗氧劑3002份，光穩(wěn)定劑7654份，色粉4份，將上述原料投入到高速混合機(jī)中，在105°CT、100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下，高速混合15分鐘。將混合物料放出并加入到平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度分別為180°C、200°C、215°C、215°C、220°C和220°C(機(jī)頭溫度)，螺桿轉(zhuǎn)速是40轉(zhuǎn)/分鐘。粒料經(jīng)壓制法制成標(biāo)準(zhǔn)樣條，進(jìn)行各項(xiàng)力學(xué)性能和抗菌性能的測(cè)試。配方、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果如表7所示，各組分均以重量份數(shù)計(jì)。植物纖維木粉的表面接枝過程如下將二丙烯酰氧乙基-節(jié)基-甲基氯化銨重量含量為6%和1-丙烯基-海因重量含量為8%的無水乙醇溶液噴灑到植物纖維木粉表面，無水乙醇溶液的用量為植物纖維木粉重量的10%，在攪拌下經(jīng)658(TC干燥，通入氮?dú)庵脫Q空氣，經(jīng)Co60輻照至20-70KGy得到表面接枝改性木粉。植物纖維椰殼粉的表面接枝過程如下將甲基丙烯酰氧乙基-三甲基氯化銨重量含量為12%和1-丙烯基-海因重量含量為6%的無水乙醇溶液噴灑到植物纖維椰殼粉表面，無水乙醇溶液的用量為植物纖維椰殼粉重量的5%，在攪拌下經(jīng)6580。C干燥，通入氮?dú)庵脫Q空氣，經(jīng)Co60輻照至20-70KGy得到表面接枝改性椰殼粉。表7:各實(shí)施例組分及性能10<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求一種高性能抗菌木塑復(fù)合材料，其特征在于由以下重量份的原料混合、擠出造粒而制得10～60目的粉狀回收塑料100份；表面改性的60～500目的植物纖維粉20～180份；活性碳酸鈣10～80份；相容劑5～30份；硬脂酸鈣1～8份；硬脂酸鋅1～8份；PE蠟1～10份；抗氧劑1～5份；光穩(wěn)定劑1～5份；色粉1～5份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能抗菌木塑復(fù)合材料，其特征在于植物纖維粉表面接枝了季銨鹽活性抗菌單體和惡唑烷酮類活性抗菌單體。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高性能抗菌木塑復(fù)合材料，其特征在于植物纖維粉的表面處理過程如下將季銨鹽活性抗菌單體重量含量為115%、惡唑烷酮類活性抗菌單體重量含量為110%的無水乙醇溶液噴灑到植物纖維粉表面，無水乙醇溶液的用量為植物纖維粉重量的510%，在攪拌下經(jīng)658(TC干燥，通入氮?dú)庵脫Q空氣，經(jīng)Co60輻照至20-70KGy產(chǎn)生表面接枝改性植物纖維粉。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高性能抗菌木塑復(fù)合材料，其特征在于所述季銨鹽活性抗菌單體為丙烯酰氧乙基_芐基_二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基_芐基_二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基_三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基_芐基_二乙基氯化銨、丙烯酰氧乙基_三甲基氯化銨或二丙烯酰氧乙基_節(jié)基_甲基氯化銨中的一種或一種以上的組合物。5.權(quán)利要求3所述的高性能抗菌木塑復(fù)合材料，其特征在于所述惡唑烷酮類活性抗菌單體為4-甲基丙烯酰氧甲基-4-乙基1，3-惡唑烷-2-酮、4-丙烯酰氧基甲基-4-乙基-1，3惡唑烷-2-酮或1-丙烯基-海因中的一種或一種以上的組合物。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的高性能抗菌木塑復(fù)合材料，其特征在于回收塑料為回收PVC、回收PE、回收PP、回收PS、回收P匿A、回收PET中的一種或一種以上的組合物。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的高性能抗菌木塑復(fù)合材料，其特征在于植物纖維粉為木粉、竹粉、谷糠、椰殼粉、秸稈粉、玉米稈粉中的一種或一種以上的組合物。8.權(quán)利要求1所述高性能抗菌木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于是采用以下工藝步驟進(jìn)行制備將各組份原料按重量比稱取后投入到高速混合機(jī)中，在9011(TC下、50100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下，高速混合1020分鐘；將混合物料放出并加入到平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得到高性能抗菌木塑復(fù)合材料，擠出溫度是13022(TC、螺桿轉(zhuǎn)速是3060轉(zhuǎn)/分鐘。全文摘要本發(fā)明提供一種高性能抗菌木塑復(fù)合材料及其制備方法，涉及由表面接枝改性植物纖維粉與塑料粉共混而得的復(fù)合材料。該高性能抗菌木塑復(fù)合材料包含表面接枝多種抗菌劑的改性植物纖維粉及回收塑料粉等組分。通過高能輻射將多種活性抗菌單體接枝到植物纖維粉表面，可顯著提高木塑復(fù)合材料抗菌的長效性和力學(xué)性能。本發(fā)明的高性能抗菌木塑復(fù)合材料是所述組分通過塑料加工中通用的熔融共混方法而制備。該木塑復(fù)合材料不僅具有良好的長效抗菌性，而且由于植物纖維表面的化學(xué)接枝改性，顯著改善了木塑復(fù)合材料中的木、塑界面，使材料力學(xué)性能和抗吸水性能得到大大提高。本發(fā)明的木塑復(fù)合材料可應(yīng)用于室內(nèi)外裝飾、家具及包裝等領(lǐng)域。文檔編號(hào)C08L25/06GK101787167SQ201010118850公開日2010年7月28日申請(qǐng)日期2010年2月26日優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日發(fā)明者孫豐強(qiáng),朱宏,林少全,石光,秦?zé)樕暾?qǐng)人:華南師范大學(xué)