一种丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯的制备方法
阅读说明：本技术 一种丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯的制备方法 (Preparation method of butyl acrylate grafted and modified hemp stem core ) 是由 姜振生 于 2020-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明所涉及的一种丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯的制备方法,先采用碱处理法对汉麻秆芯进行预处理,接着使用丙烯酸丁酯对其进行改性；本发明制备出的丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯,亲水性能变弱,结晶度和有序度均增加,改善了与塑料基体的相容性。该制备方法简单,无需高端专业的设备,对温度,压力的要求要求不高,快速节能,成本相对低廉。(The invention relates to a preparation method of butyl acrylate grafted and modified hemp stem cores, which comprises the steps of pretreating hemp stem cores by adopting an alkali treatment method, and then modifying the hemp stem cores by using butyl acrylate; the butyl acrylate grafted and modified hemp stem core prepared by the method has weakened hydrophilic performance, increased crystallinity and order degree, and improved compatibility with a plastic matrix. The preparation method is simple, does not need high-end professional equipment, has low requirements on temperature and pressure, is rapid and energy-saving, and has relatively low cost.)
技术领域
本发明属于材料领域。具体涉及一种丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯的制备方法。
背景技术
作为天然的生物质材料，与碳纤维、玻璃纤维相比，植物纤维具有取材便捷、价格优惠、可再生和可降解等很多优点，所以在增强复合材料中得到广泛应用。汉麻纤维由于纤维素的含量高、强度高，因此，也可以作为良好的增强组分制备复合材料，汉麻纤维是具有较高的比强度和比模量等力学性能，同时，我国的汉麻产量位居世界首位，具有潜在的工业应用价值。
汉麻秆芯作为一种自然界可获取的天然资源，具有广泛的来源并且性价比高，价格较低，符合人们对材料的需求，是一种可再生资源，目前，很多研究者将它作为一种高分子填料。汉麻秆芯的端面形状可以近似为方形中空，外宽一般约为8mm，内宽一般约为4mm，环形的壁厚一般约为4mm。但是，汉麻杆芯所含纤维有着可变性的缺点，需要进行表面处理，进而提高其与热塑性、热固性和生物可降解基质制成的复合材料的力学性能。所以，将汉麻杆芯进行改性处理，降低其亲水性能，以便日后作为高分子材料的补强材料，让其充分发挥作用。
经过改性处理后的汉麻秆芯，其表面的粗糙程度和表面活性均得到了很大的提高，当其与基体进行机械耦合时，耦合的效果会比直接用未处理过的纤维好很多。一般都是通过改性，使汉麻秆芯表面的亲水性下降，疏水性增强，将其制成复合材料，能够增强复合材料的力学性能。
本发明通过丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯，调节汉麻杆芯的亲疏水性，使之更容易与塑料复合。
发明内容
本发明的目的就是针对上述汉麻秆芯进行表面改性设计，先采用碱处理法对汉麻秆芯进行预处理，接着使用丙烯酸丁酯对其进行改性。本方法改变了汉麻秆芯的亲疏水性，优化了汉麻秆芯和塑料基体的相容性，同时具有简化生产制造工艺、降低制造成本、提高利用率的特点。
本发明所涉及的一种丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯的制备方法，其特征在于：将一定量的汉麻秆芯放置于浓度为10％-20％的氢氧化钠溶液中，并浸泡30min-40min，而后将处理后的汉麻秆芯进行真空抽滤，并用蒸馏水洗涤多次至中性；将初步处理的汉麻秆芯转移至20％-30％稀盐酸溶液中浸泡30min，在溶液中加入浓度为8％-10％的硝酸铈铵溶液浸泡30min，最后注入浓度为5％-10％的丙烯酸丁酯溶液，将其放入40℃-50℃的恒温水浴中反应4h-6h，生成的产物用蒸馏水洗涤至中性，烘干，以无水乙醇作为溶剂洗涤沉淀去除未反应物质，放入60℃的干燥箱中干燥得到改性的汉麻杆芯。
本发明的优点如下：
本发明制备出的丙烯酸丁酯接枝改性汉麻秆芯，亲水性能变弱，结晶度和有序度均增加，改善了与塑料基体的相容性。该制备方法简单，无需高端专业的设备，对温度，压力的要求要求不高，快速节能，成本相对低廉。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述：
实例1
将一定量的汉麻秆芯放置于浓度为10％的氢氧化钠溶液中，并浸泡30min，而后将处理后的汉麻秆芯进行真空抽滤，并用蒸馏水洗涤多次至中性；将初步处理的汉麻秆芯转移至20％稀盐酸溶液中浸泡30min，在溶液中加入浓度为8％的硝酸铈铵溶液浸泡30min，最后注入浓度为5％的丙烯酸丁酯溶液，将其放入40℃的恒温水浴中反应4h，生成的产物用蒸馏水洗涤至中性，烘干，以无水乙醇作为溶剂洗涤沉淀去除未反应物质，放入60℃的干燥箱中干燥得到改性的汉麻杆芯。
实例2
将一定量的汉麻秆芯放置于浓度为20％的氢氧化钠溶液中，并浸泡40min，而后将处理后的汉麻秆芯进行真空抽滤，并用蒸馏水洗涤多次至中性；将初步处理的汉麻秆芯转移至30％稀盐酸溶液中浸泡30min，在溶液中加入浓度为10％的硝酸铈铵溶液浸泡30min，最后注入浓度为10％的丙烯酸丁酯溶液，将其放入50℃的恒温水浴中反应6h，生成的产物用蒸馏水洗涤至中性，烘干，以无水乙醇作为溶剂洗涤沉淀去除未反应物质，放入60℃的干燥箱中干燥得到改性的汉麻杆芯。