本發明屬于高分子合成領域，涉及一種改性聚丁二酸丁二酯的方法，尤其涉及一種棕櫚纖維改性聚丁二酸丁二酯的制備方法。
背景技術：
聚丁二酸丁二酯是一種熱塑性塑料，由丁二酸和丁二醇縮聚制得，具有良好的生物降解性能。由于聚丁二酸丁二酯既可以有石油化工產品來合成，也能夠通過纖維素、葡萄糖、果糖等天然產品經生物發酵等步驟來合成，所以是一種非常理想的綠色化學品。
聚丁二酸丁二酯具有加工性能好、降解性好等優點，但是，由于其為線型高分子，且分子量較低，所以具有粘彈性差、拉伸強度小的缺點。同時，聚丁二酸丁二酯市售的價格較高，這也在一定程度上限制了其應用的范圍。
棕櫚纖維是一種天然纖維。棕櫚是我國普遍生長的棕櫚科植物，廣泛分布在我國江南各省，它不僅是優良的觀賞樹種，還是重要的經濟植物。棕櫚纖維屬于棕樹的葉鞘纖維，自古以來就用于人們的生產和生活中，陳藏器《本草拾遺》中有“其皮作繩千年入水不爛”的記載。棕櫚葉鞘纖維稱為棕板(或棕皮)，棕櫚纖維自然生長過程中交織成網，形成片狀層層包于棕櫚樹莖桿上。由于棕櫚纖維廉價易得，且天然機械性能優越，因此，發明人擬利用棕櫚纖維對聚丁二酸丁二酯進行改性。
技術實現要素：
為了解決現有技術中存在的上述技術問題，為了尋找合適的原料與方法用于改性聚丁二酸丁二酯，發明人擬設計了一種利用棕櫚纖維對聚丁二酸丁二酯進行改性的方法，使得所得的棕櫚纖維改性聚丁二酸丁二酯材料不但具有良好的機械性能，還具有更低的生產成本。
因此，本發明的第一方面，提供了一種棕櫚纖維改性聚丁二酸丁二酯的制備方法，包括以下步驟：
(1)先對棕櫚纖維進行堿處理和熱處理，接著將所得棕櫚纖維粉碎，并在100～110℃下干燥3～5h；其中，所述堿處理操作即加入堿的水溶液進行浸泡。
(2)在60℃下，將聚丁二酸丁二酯干燥3～5h；
(3)采用高速混合機，將所述聚丁二酸丁二酯和輻射敏化劑混合3～5min；然后再向該高速混合機中加入熱穩定劑、抗氧化劑和所述棕櫚纖維，繼續混合5～10min；
(4)將上述物料通過雙螺桿擠出機擠出造粒，并通過注塑機注塑成型；
(5)然后在60℃下，于放射源輻射室中輻射20～80kgy，得到最終產品；
其中，各反應物料的質量份配比如下：
優選地，在上述制備方法中，步驟(1)中所述的堿選自以下任一種：氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫化鈉、碳酸鉀、碳酸鈉。
優選地，在上述制備方法中，步驟(1)中所述堿的濃度為10～15％。
優選地，在上述制備方法中，步驟(1)中所述堿處理持續的時間為10h。
優選地，在上述制備方法中，步驟(1)中所述熱處理的溫度為110℃，持續時間為0.5～1h。
優選地，在上述制備方法中，所述輻射敏化劑為三羥基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或三烯丙基異氰酸酯。
優選地，在上述制備方法中，所述抗氧化劑選自以下任一種：雙(2，4-一二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯、雙(十八烷基)季戊四醇二亞磷酸酯和三(1，4-一二叔丁基苯基)亞磷酸酯。
優選地，在上述制備方法中，所述熱穩定劑選自以下任一種：二苯基硫脲、2-苯基吲哚、三羥甲基丙烷和硫代月桂酸酐。
本發明的第二方面，提供了一種棕櫚纖維改性聚丁二酸丁二酯，所述棕櫚纖維改性聚丁二酸丁二酯由上述制備方法制得。
本發明所提供的棕櫚纖維改性聚丁二酸丁二酯的制備方法，首先對棕櫚纖維進行表面改性，從而改善棕櫚纖維與聚丁二酸丁二酯基體間的界面性能，然后在輻射條件下，加入輻射敏化劑，可利用棕櫚纖維在聚丁二酸丁二酯材料內形成三維網絡，提高了其機械性能；同時，由于制備棕櫚纖維改性聚丁二酸丁二酯的工藝簡單易行，棕櫚纖維廉價易得，因此，本發明所提供的制備方法還能有效降低生產成本，具有良好的應用前景。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發明作進一步闡述，但本發明并不限于以下實施方式。
本發明的第一方面，提供了一種棕櫚纖維改性聚丁二酸丁二酯的制備方法，包括以下步驟：
(1)先對棕櫚纖維進行堿處理和熱處理，接著將所得棕櫚纖維粉碎，并在100～110℃下干燥3～5h；其中，所述堿處理操作即加入堿的水溶液進行浸泡。
(2)在60℃下，將聚丁二酸丁二酯干燥3～5h；
(3)采用高速混合機，將所述聚丁二酸丁二酯和輻射敏化劑混合3～5min；然后再向該高速混合機中加入熱穩定劑、抗氧化劑和所述棕櫚纖維，繼續混合5～10min；
(4)將上述物料通過雙螺桿擠出機擠出造粒，并通過注塑機注塑成型；
(5)然后在60℃下，于放射源輻射室中輻射20～80kgy，得到最終產品；
其中，各反應物料的質量份配比如下：
在一個優選實施例中，步驟(1)中所述的堿選自以下任一種：氫氧化鈉、 氫氧化鉀、氫化鈉、碳酸鉀、碳酸鈉。
在一個優選實施例中，步驟(1)中所述堿的濃度為10～15％。
在一個優選實施例中，步驟(1)中所述堿處理持續的時間為10h。
在一個優選實施例中，步驟(1)中所述熱處理的溫度為110℃，持續時間為0.5～1h。
在一個優選實施例中，所述輻射敏化劑為三羥基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(tmptma)或三烯丙基異氰酸酯(taic)。
在一個優選實施例中，所述抗氧化劑選自以下任一種：雙(2，4-一二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯、雙(十八烷基)季戊四醇二亞磷酸酯和三(1，4-一二叔丁基苯基)亞磷酸酯。
在一個優選實施例中，所述熱穩定劑選自以下任一種：二苯基硫脲、2-苯基吲哚、三羥甲基丙烷和硫代月桂酸酐。
本發明的第二方面，提供了一種棕櫚纖維改性聚丁二酸丁二酯，所述棕櫚纖維改性聚丁二酸丁二酯由上述制備方法制得。
實施例1
按照上述質量份配方，采用下列步驟進行反應：
(1)首先，對棕櫚纖維進行堿處理和熱處理；其中，采用氫氧化鈉作為堿；并且，所述堿的濃度為10～15％，堿處理時間10h；熱處理溫度110℃，熱處理時間0.5～1h；接著將所得棕櫚纖維粉碎，并在105℃下干燥3～5h；
(2)在60℃條件下，將聚丁二酸丁二酯干燥3～5h；
(3)采用高速混合機，將聚丁二酸丁二酯和三羥基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混合3～5min；然后再將二苯基硫脲、雙(2，4-一二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯和棕櫚纖維加入高速混合機內，繼續混合5～10min；
(4)將上述物料通過雙螺桿擠出機擠出造粒，并通過注塑機注塑成型；
(5)在60℃下，于放射源輻射室中輻射20～80kgy，得到最終產品。
實施例2
按照上述質量份配方，采用下列步驟進行反應：
(1)首先，對棕櫚纖維進行堿處理和熱處理；其中，采用氫氧化鉀作為堿；并且，所述堿的濃度為10～15％，堿處理時間10h；熱處理溫度110℃，熱處理時間0.5～1h；接著將所得棕櫚纖維粉碎，并在100℃下干燥3～5h；
(2)在60℃條件下，將聚丁二酸丁二酯干燥3～5h；
(3)采用高速混合機，將聚丁二酸丁二酯和三羥基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混合3～5min；然后再將2—苯基吲哚、三(1，4-一二叔丁基苯基)亞磷酸酯和棕櫚纖維加入高速混合機內，繼續混合5～10min；
(4)將上述物料通過雙螺桿擠出機擠出造粒，并通過注塑機注塑成型；
(5)在60℃下，于放射源輻射室中輻射20～80kgy，得到最終產品。
實施例3
按照上述質量份配方，采用下列步驟進行反應：
(1)首先，對棕櫚纖維進行堿處理和熱處理；其中，采用氫氧化鈉作為堿；并且，所述堿的濃度為10～15％，堿處理時間10h；熱處理溫度110℃，熱處理時間0.5～1h；接著將所得棕櫚纖維粉碎，并在108℃下干燥3～5h；
(2)在60℃條件下，將聚丁二酸丁二酯干燥3～5h；
(3)采用高速混合機，將聚丁二酸丁二酯和三烯丙基異氰酸酯混合3～5min；然 后再將三羥甲基丙烷、雙(十八烷基)季戊四醇二亞磷酸酯和棕櫚纖維加入高速混合機內，繼續混合5～10min；
(4)將上述物料通過雙螺桿擠出機擠出造粒，并通過注塑機注塑成型；
(5)在60℃下，于放射源輻射室中輻射20～80kgy，得到最終產品。
實施例4
按照上述質量份配方，采用下列步驟進行反應：
(1)首先，對棕櫚纖維進行堿處理和熱處理；其中，采用碳酸鉀作為堿；并且，所述堿的濃度為10～15％，堿處理時間10h；熱處理溫度110℃，熱處理時間0.5～1h；接著將所得棕櫚纖維粉碎，并在110℃下干燥3～5h；
(2)在60℃條件下，將聚丁二酸丁二酯干燥3～5h；
(3)采用高速混合機，將聚丁二酸丁二酯和三烯丙基異氰酸酯混合3～5min；然后再將硫代月桂酸酐、雙(2，4-一二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯和棕櫚纖維加入高速混合機內，繼續混合5～10min；
(4)將上述物料通過雙螺桿擠出機擠出造粒，并通過注塑機注塑成型；
(5)在60℃下，于放射源輻射室中輻射20～80kgy，得到最終產品。
對比例
以改性的聚丁二酸丁二酯制備成標準測試樣條作為對比例，方法如下：
(1)在60℃條件下，將聚丁二酸丁二酯干燥3～5h；
(2)采用高速混合機，將聚丁二酸丁二酯和三羥基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二苯基硫脲和雙(2，4-一二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯加入高速混合機內，繼 續混合5～10min；
(3)將上述物料通過雙螺桿擠出機擠出造粒，并通過注塑機注塑成型；
(4)在60℃下，于放射源輻射室中輻射20～80kgy，得到最終產品。
此外，按照gb/t1040.2-2006對以上實施例1-4和對比例所得的最終產品進行測試：從每個實施例或對比例所得的產品中各取5個樣品，以2mm/min的拉伸速度，平行實驗測得5個樣品的拉伸強度平均值，具體結果如下表1所示：
表1
由上表1中的數據可知，與對比例相比，依據本發明所述制備方法制得的產品顯著提高了其機械性能。
以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但是，其只是作為范例，本發明并不限于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對本發明進行的等同修改和替代也都在本發明的范疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的范圍內。