CN105419063B - 一种可降解木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种可降解木塑复合材料及其制备方法，该方法包括：将非降解塑料基料、木质纤维粉、氧化‑生物双降解添加剂和抗氧剂共混后，进行成型加工，得到可降解木塑复合材料；所述非降解塑料基料和木质纤维粉的质量比为(90～20)：(10～80)；所述氧化‑生物双降解添加剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的1％～20％；所述抗氧剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的0.1％～10％。本发明添加了一定量氧化‑生物双降解添加剂，使木塑复合材料兼具氧化和生物降解的能力，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，环境污染小。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，应用广泛。

Description

一种可降解木塑复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及木塑复合材料技术领域，尤其涉及一种可降解木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
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、秸秆粉等为主原料，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。
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
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种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，同时可降解，利于环保。
本发明提供一种可降解木塑复合材料，包括：
非降解塑料基料、木质纤维粉、氧化-生物双降解添加剂和抗氧剂；
所述非降解塑料基料和木质纤维粉的质量比为(90～20)：(10～80)；
所述氧化-生物双降解添加剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的1％～20％；
所述抗氧剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的0.1％～10％。
优选地，所述非降解塑料基料和木质纤维粉的质量比为(80～30)：(20～70)。
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木质纤维粉总质量的2％～15％。
优选地，所述抗氧剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的0.5％～5％。
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。
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。
优选地，所述氧化-生物双降解添加剂按照以下方法制得：
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；
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；
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。
本发明提供一种可降解木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将非降解塑料基料、木质纤维粉、氧化-生物双降解添加剂和抗氧剂共混后，进行成型加工，得到可降解木塑复合材料；
所述非降解塑料基料和木质纤维粉的质量比为(90～20)：(10～80)；
所述氧化-生物双降解添加剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的1％～20％；
所述抗氧剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的0.1％～10％。
优选地，具体为：将非降解塑料基料和氧化-生物双降解添加剂及抗氧剂混合，得到混合料；
将所述混合料与木质纤维粉混合后，进行成型加工，得到可降解木塑复合材料。
优选地，所述成型加工的温度为150℃～250℃，所述成型加工的时间为10min～1h。
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，木质成分以木质纤维粉这种木本植物纤维为主原料，所述非降解塑料基料和木质纤维粉的质量比为(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木质纤维粉总质量的1％～20％；本发明还添加占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的0.1％～10％的抗氧剂，制成一种新型环保可降解的木塑复合材料。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。
具体实施方式
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。
本发明提供了一种可降解木塑复合材料，包括：
非降解塑料基料、木质纤维粉、氧化-生物双降解添加剂和抗氧剂；
所述非降解塑料基料和木质纤维粉的质量比为(90～20)：(10～80)；
所述氧化-生物双降解添加剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的1％～20％；
所述抗氧剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的0.1％～10％。
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。
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，更优选为聚乙烯。在本发明的一个实施例中，所述非降解塑料基料为本领域常用的聚乙烯(PE)，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，如常用的聚乙烯材料，数均分子量范围可在5万～30万，优选为5万～15万，熔点为90℃～130℃。
本发明提供的木塑复合材料包括木质纤维粉，其为木质成分。本发明所述的木质纤维是木本植物纤维、木材纤维，而木质纤维粉可以是树皮、木材、木屑等经干燥、粉碎等处理形成的粉状物质，也称为木粉。所述木质纤维粉为本领域技术人员所熟知的，可以采用市售产品；本发明所述木质纤维粉的粒度可为40～1000目，在本发明的实施例中，所述木质纤维粉为过40目筛的木质纤维粉。
在本发明中，所述非降解塑料基料和木质纤维粉的质量比为(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木质纤维粉的质量比为60:40。在本发明的一个实施例中，所述非降解塑料基料为PE，其与木质纤维粉两者的质量比为60:40。
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用并逐步进行生物降解。在本发明中，所述氧化-生物双降解添加剂能使木塑复合材料中不能自然降解的塑料部分实现自然降解，最终降解成二氧化碳和水，从而从根本上解决了现有木塑复合材料“塑料污染”的问题。
在本发明中，所述氧化-生物双降解添加剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的1％～20％，优选为2％～15％，更优选为3％～10％。在本发明中，每10g降解母料的颗粒数目可在200～600个之间。在本发明的一个实施例中，所述氧化-生物双降解添加剂为氧化-生物双降解聚丙烯母粒(EBPmas-PP)或氧化-生物双降解聚乙烯母粒(EBPmas-PE)。
在本发明中，所述氧化-生物双降解添加剂优选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。这种氧化-生物双降解添加剂是纳米高分子多元双降解添加剂，本发明优选采用少量这种添加剂混入秸秆木塑复合材料中，能取得更好的降解效果。
在本发明的实施例中，所述氧化-生物双降解添加剂包括纳米过渡金属无机物，其为紫外光催化降解成分，颗粒直径可在5nm～900nm之间。所述纳米过渡金属无机物优选自纳米过渡金属氧化物或纳米过渡金属硫化物，更优选为纳米TiO2、纳米ZnO、纳米ZnS、纳米CdS和纳米PbS中的一种无机物或多种形成的混合物或复合物(如TixZnyO2x+y，其中的x、y和2x+y为原子比)，最优选为纳米TiO2。所述氧化-生物双降解添加剂优选包括0.1wt％～10wt％的纳米过渡金属无机物，更优选包括1wt％～8wt％的纳米过渡金属无机物。
所述氧化-生物双降解添加剂可包括过渡金属盐，其为可见光催化氧化降解和热催化氧化降解成分。所述过渡金属盐中的过渡金属优选自钴、铁、钒、锰、铈或锌；即，所述过渡金属盐包括铁、钴、钒、锰、铈、锌等的水溶性有机酸盐或无机酸盐。在本发明的实施例中，所述过渡金属盐可选自铁、钴、钒、锰、铈或锌的甲酸盐、乙酸盐、硝酸盐、硫酸盐、盐酸盐或乙酰丙酮盐，如甲酸铁、乙酸铁、硝酸铁、硝酸钴、硫酸铁、硫酸二铵铁、乙酰丙酮铁、氯化铁等。所述氧化-生物双降解添加剂优选包括1wt％～10wt％的过渡金属盐，更优选包括3wt％～8wt％的过渡金属盐。
所述氧化-生物双降解添加剂可包括多元有机酸，其为助氧化降解成分，用量可为添加剂总重量的1％～10％，优选为3％～8％。所述多元有机酸优选为1,3-丙二胺四乙酸(PDTA)、酒石酸、富马酸、苹果酸和柠檬酸中的一种或多种，更优选为柠檬酸。本发明对所述多元有机酸等的来源没有特殊限制，采用市售产品即可。
所述氧化-生物双降解添加剂包括余量的塑料基体，优选自聚烯烃、聚苯胺或聚酯，更优选为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯中的一种或多种，最优选为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚氯乙烯。本发明优选采用含有聚烯烃的氧化-生物双降解添加剂，其与木塑复合材料的相容性更好，利于应用。本发明对所述塑料基体的来源等没有特殊限制，采用市售产品即可。
所述氧化-生物双降解添加剂还可包括表面活性剂；其优选包括1wt％～10wt％的表面活性剂，更优选包括3wt％～5wt％的表面活性剂。所述表面活性剂包括但不限于十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)、十二烷基硫酸钠(SDS)、琥珀双异辛醋磺酸钠(AOT)、十二烷基苯磺酸钠(DBS)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AE)和烷基酚聚氧乙烯醚(APE)。在本发明的一个实施例中，所述氧化-生物双降解添加剂包括十六烷基三甲基溴化胺。
本发明实施例可将上述纳米过渡金属无机物、过渡金属盐、多元有机酸和塑料基体混合，经挤出造粒，得到氧化-生物双降解添加剂。其中，所述混合优选在高速搅拌机中进行，搅拌的时间一般为1分钟～3分钟。本发明实施例可采用双螺杆造粒机组进行挤出造粒；各挤出区段的温度一般为50℃～250℃，挤出转数可为25转/分～450转/分。
本发明对所述氧化-生物双降解添加剂的来源没有特殊限制，可以采用市售产品，但优选按照以下方法制得：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；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；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。
本发明实施例可将过渡金属盐和多元有机酸及含过渡金属的前驱体水溶液混合，然后将得到的混合液与含表面活性剂的有机溶液混合，形成反胶束体系。在上述实施例中，所述过渡金属盐和多元有机酸的内容与前文所述内容一致，在此不再赘述。所述含过渡金属的前驱体即能通过反应制得过渡金属无机物的物质，可选自水溶性过渡金属盐，包括TiCl4、Ti(NO3)4、Ti(SO4)2、TiOSO4、ZnCl2、Zn(NO3)2、ZnSO4、CdCl2、Cd(NO3)2、CdSO4、PbCl2、Pd(NO3)2或PbSO4。
本发明实施例采用含表面活性剂的有机溶液，使混合液制成反胶束溶液。所述表面活性剂的内容与前文所述内容一致；所述含表面活性剂的有机溶液中有机溶剂为常用的即可，如正己烷、甲苯、环己烷、异辛烷和煤油中的一种或多种，优选为煤油；而其中表面活性剂的浓度可为0.02mol/L～1.0mol/L，优选为0.1mol/L～0.8mol/L。在形成的反胶束混合液中，所述过渡金属盐中过渡金属离子的溶度可为0.01mol/L～200mol/L，优选为1mol/L～100mol/L；所述多元有机酸的浓度可为0.01mol/L～200mol/L，优选为1mol/L～100mol/L；所述含过渡金属的前驱体的浓度可为0.01mol/L～200mol/L，优选为1mol/L～100mol/L。
得到反应胶束溶液后，本发明实施例可将其在一定温度保温一定时间，然后进行陈化，得到含多元纳米粒子的悬浊液。在上述实施例中，所述保温的温度可为80℃～90℃，优选为90℃；所述保温的时间可为6h～8h，优选为6h。所述陈化可在高压反应釜中且有惰性气体保护的条件下进行；所述陈化的温度可为140℃～150℃，优选为145℃；所述陈化的时间可为40h～50h，优选为45h～48h，更优选为48h。
得到含多元纳米粒子的悬浊液后，本发明实施例可将其依次进行离心分离、干燥，得到多元纳米粒子粉末。其中，所述离心分离和干燥为本领域技术人员熟知的技术手段，本发明没有特殊限制。
本发明实施例将得到的多元纳米粒子粉末和塑料基体混合后，进行挤出造粒，得到氧化-生物双降解添加剂。其中，所述混合优选在高速搅拌机中进行，搅拌的时间一般为1分钟～3分钟。本发明实施例可采用双螺杆造粒机组进行挤出造粒；各挤出区段的温度一般为50℃～250℃，挤出转数可为25转/分～450转/分。
另外，本发明实施例还可将过渡金属盐和多元有机酸水溶液混合，然后将得到的混合液与含表面活性剂的有机溶液混合，再将形成的反胶束体系与含过渡金属的前驱体有机溶液混合，得到反应胶束溶液。在本实施例中，所述含过渡金属的前驱体可选自油溶性过渡金属有机物，包括Ti(OC4H9)4、钛酸四异丙酯、异辛醇钛、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、乙酰丙酮氧化钛、钛酸四乙酯、钛酸四丙酯、四叔丁基钛酸酯或三异硬脂酸钛酸异丙酯。所述含过渡金属的前驱体有机溶液中有机溶剂为常用的即可，如正己烷、甲苯、环己烷、异辛烷和煤油中的一种或多种，优选为煤油。本发明实施例将形成的反胶束体系与含过渡金属的前驱体有机溶液混合，优选搅拌0.5h～5h、更优选搅拌1h～4h。
在本发明实施例这种方法中，其余步骤可如前所述。即，将最后制成的反胶束溶液依次进行保温、陈化和分离，得到多元纳米粒子；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。
本发明实施例制备得到的氧化-生物双降解添加剂可以称为环境普适性降解塑料母粒(降解塑料母粒)，这种氧化-生物双降解母粒具有纳米高分子多元复合结构，添加到木塑复合材料中的降解效果更好，复合材料的使用性能也不受影响。本发明实施例可以采用山东天壮环保科技有限公司的型号为EBPmas-PP-1502、EBPmas-PP-1501或EBPmas-PE-1501的氧化-生物双降解母粒。
除了氧化-生物双降解添加剂，本发明提供的木塑复合材料包括抗氧剂。根据性能需求不同，所述木塑复合材料可以添加不同量的抗氧剂；所述抗氧剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的0.1％～10％，优选为0.5％～5％。本发明对所述抗氧剂没有特殊限制，如可以采用受阻酚类抗氧剂BHT、1010和1076，或采用受阻胺类抗氧剂944和622，还可以采用抗氧剂168、抗氧剂215和抗氧剂225等。此外，本发明提供的木塑复合材料也可以包括用于普通木塑复合材料的一些添加剂；本发明对此没有特殊限制。
相应的，本发明提供了一种可降解木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将非降解塑料基料、木质纤维粉、氧化-生物双降解添加剂和抗氧剂共混后，进行成型加工，得到可降解木塑复合材料；
所述非降解塑料基料和木质纤维粉的质量比为(90～20)：(10～80)；
所述氧化-生物双降解添加剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的1％～20％；
所述抗氧剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的0.1％～10％。
本发明实施例将上述配比的非降解塑料基料、木质纤维粉和氧化-生物双降解添加剂及抗氧剂等共混后，进行成型加工，制得可降解秸秆木塑复合材料。本发明优选具体为：将非降解塑料基料和氧化-生物双降解添加剂及抗氧剂混合，得到混合料；将所述混合料与木质纤维粉混合后，进行成型加工，得到可降解木塑复合材料。
在本发明中，所述非降解塑料基料、木质纤维粉和氧化-生物双降解添加剂等原料的内容与前文所述的内容一致，在此不再赘述。本发明实施例将非降解塑料基料和氧化-生物双降解添加剂及抗氧剂均匀混合；所述混合的时间优选为1min～20min，更优选为10min～20min。本发明实施例将得到的混合料与木质纤维粉混合，经热压复合或熔融挤出等不同方式的成型加工，制成兼具氧化降解和生物降解的木塑复合材料。在本发明的实施例中，所述成型加工的温度为150℃～250℃，优选为180℃～220℃；所述成型加工的时间为10min～1h，优选为20min～50min。对于PP，成型加工的温度通常为150～190℃，优选为175℃；成型时间优选为15min～90min，更优选为45min～60min。对于PE，成型加工的温度通常为150～190℃，优选为165℃；成型时间优选为15min～90min，更优选为45min～60min。本发明的具体实施例采用挤出造粒的方式制备，长径比为25:1；挤出机各挤出区段温度为50～250℃，挤出机温度可设为：一区为170℃～175℃，二区为175℃～180℃，三区为180℃～185℃，机头温度为180℃；挤出机转数为25～450转/分。
制得可降解秸秆木塑复合材料后，本发明对其进行性能测试，其中采用万能试验机测试木塑复合材料的机械性能。结果表明，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(吸水率＜2％)，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。
本发明将可降解秸秆木塑复合材料置于热压机中，在温度为180℃的条件下热压成片状试样，然后将试样置于70℃烘箱中进行热降解试验。结果显示，经过3个月时间，试样发生降解，力学强度下降。表明本发明所述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。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的可降解木塑复合材料及其制备方法进行具体地描述。
实施例1
将60质量份的HDPE(数均分子量为10万)、0.5质量份的抗氧剂1010和5质量份的EBPmas-PE-1501(购自山东天壮环保科技有限公司)混合，10min后得到混合料；
将所述混合料与40质量份的木粉(过40目筛)混合后，经双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到可降解木塑复合材料。其中，长径比为25:1；挤出机各挤出区段温度为50～250℃，具体的温度设为：一区为170℃～175℃，二区为175℃～180℃，三区为180℃～185℃，机头温度为180℃；挤出机转数为450转/分。
按照上文所述的方法，将制得的木塑复合材料试验进行性能测试。经过3个月时间，本发明试样发生降解，力学强度下降，其中拉伸强度由15.8MPa下降至10.8MPa。
实施例2
将60质量份的HDPE(数均分子量为10万)、0.5质量份的抗氧剂1010和10质量份的EBPmas-PE-1501(购自山东天壮环保科技有限公司)混合，10min后得到混合料；
将所述混合料与40质量份的木粉(过40目筛)混合后，经双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到可降解木塑复合材料。其中，长径比为25:1；挤出机各挤出区段温度为50～250℃，具体的温度设为：一区为170℃～175℃，二区为175℃～180℃，三区为180℃～185℃，机头温度为180℃；挤出机转数为450转/分。
按照上文所述的方法，将制得的木塑复合材料试验进行性能测试。经过3个月时间，本发明试样发生降解，力学强度下降，其中拉伸强度由15.2MPa下降至7.2MPa。
实施例3
将60质量份的HDPE(数均分子量为10万)、0.5质量份的抗氧剂1010和15质量份的EBPmas-PE-1501(购自山东天壮环保科技有限公司)混合，10min后得到混合料；
将所述混合料与40质量份的木粉(过40目筛)混合后，经双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到可降解木塑复合材料。其中，长径比为25:1；挤出机各挤出区段温度为50～250℃，具体的温度设为：一区为170℃～175℃，二区为175℃～180℃，三区为180℃～185℃，机头温度为180℃；挤出机转数为450转/分。
按照上文所述的方法，将制得的木塑复合材料试验进行性能测试。经过3个月时间，本发明试样发生降解，力学强度下降，其中拉伸强度由14.5MPa下降至3.5MPa。
比较例
将60质量份的HDPE(数均分子量为10万)和0.5质量份的抗氧剂1010混合，10min后得到混合料；
将所述混合料与40质量份的木粉(过40目筛)混合后，经双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到可降解木塑复合材料。其中，长径比为25:1；挤出机各挤出区段温度为50～250℃，具体的温度设为：一区为170℃～175℃，二区为175℃～180℃，三区为180℃～185℃，机头温度为180℃；挤出机转数为450转/分。
按照上文所述的方法，将制得的木塑复合材料试验进行性能测试。经过3个月时间，本发明试样没有降解，其中拉伸强度为15.5MPa。
由以上实施例可知，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。

Claims (5)

1.一种可降解木塑复合材料，包括：
非降解塑料基料、木质纤维粉、氧化-生物双降解添加剂和抗氧剂；
所述非降解塑料基料和木质纤维粉的质量比为60：40；
所述氧化-生物双降解添加剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的15％；
所述抗氧剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的0.5％；
所述非降解塑料基料选自聚乙烯；所述木质纤维粉为过40目筛的木质纤维粉；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。
2.根据权利要求1所述的木塑复合材料，其特征在于，所述氧化-生物双降解添加剂按照以下方法制得：
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；
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；
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。
3.一种可降解木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将非降解塑料基料、木质纤维粉、氧化-生物双降解添加剂和抗氧剂共混后，进行成型加工，得到可降解木塑复合材料；
所述非降解塑料基料和木质纤维粉的质量比为60：40；
所述氧化-生物双降解添加剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的15％；
所述抗氧剂的质量占非降解塑料基料和木质纤维粉总质量的0.5％；
所述非降解塑料基料选自聚乙烯；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。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，具体为：将非降解塑料基料和氧化-生物双降解添加剂及抗氧剂混合，得到混合料；
将所述混合料与木质纤维粉混合后，进行成型加工，得到可降解木塑复合材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述成型加工的温度为150℃～250℃，所述成型加工的时间为10min～1h。
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