一种纤维素纳米纤维/聚乳酸复合材料及其制备方法

摘要

本发明公布了一种纤维素纳米纤维/聚乳酸复合材料及其制备方法，该纤维素纳米纤维/聚乳酸复合材料包括以下重量百分比的各组分：聚乳酸60～99wt％，纤维素纳米纤维1～40wt％，其它助剂0.1～40wt％，将纤维素纳米纤维原浆依次通过有机溶剂去水、甲苯溶剂置换丙酮、加入乙酸酐和吡啶反应、最后加入聚乳酸得到混合溶液并干燥即得到纤维素纳米纤维/聚乳酸复合材料。对纤维素纳米纤维预处理，提高其分散性，处理后纤维素纳米纤维与聚乳酸进行溶液共混，制备纤维素纳米纤维/聚乳酸复合材料，该复合材料粉碎后可直接使用，或作增强母粒，通过熔融挤出法、注塑法等进一步与聚乳酸复合，制备纤维含量更低、力学强度更高、结晶速度更快的纤维素纳米纤维增强聚乳酸复合材料。

主权项

一种纤维素纳米纤维/聚乳酸复合材料及其制备方法，所述纤维素纳米纤维/聚乳酸复合材料包括以下重量百分比的各组分：聚乳酸：60～99wt％，纤维素纳米纤维：1～40wt％，其它助剂：0.1～40wt％，其特征在于，包括以下步骤：1)将定量纤维素纳米纤维原浆置于烧瓶中，倒入适量有机溶剂，超声振荡并搅拌一段时间后过滤，反复此搅拌、分散和过滤过程1～5次，直至有机溶剂将纤维素纳米纤维原浆中的大部分水置换掉，最后一次过滤得到纤维素纳米纤维滤饼；2)将步骤1)中得到的纤维素纳米纤维滤饼置于烧瓶中，加入适量甲苯溶剂，超声振荡并搅拌一段时间后过滤，反复此搅拌分散、过滤过程1～5次，直至甲苯溶剂将纤维素纳米纤维滤饼中的大部分丙酮置换掉，最后一次过滤得到纤维素纳米纤维滤饼；3)将步骤2)中得到的纤维素纳米纤维滤饼置于烧瓶中，加入适量甲苯溶剂，超声振荡并搅拌一段时间，形成纤维素纳米纤维的悬浮液，然后在烧瓶中加入乙酸酐和吡啶，纤维素纳米纤维与乙酸酐的质量比为1∶5～1∶40，乙酸酐与吡啶的比例为1∶1，在75～105℃条件下反应15～600min，将反应后的混合物反复用甲苯溶剂洗涤过滤，得到酰化改性的酰化纤维素纳米纤维；4)将步骤3)所得酰化纤维素纳米纤维置于烧瓶中，加入聚乳酸的良溶剂，超声振荡并搅拌0.1～3h，形成酰化纤维素纳米纤维悬浮液；5)在步骤4)所述的酰化纤维素纳米纤维悬浮液中，加入聚乳酸，搅拌至聚乳酸完全溶解，得到混合溶液；6)将步骤7)所得混合溶液倒入容器中，干燥得到纤维素纳米纤维/聚乳酸复合材料。