基于PHBV/PLA的可降解竹基复合材料关键技术研究与产业化

编号 hjcg0000002917

获奖编号 2018-KJ-2-41

成果名称 基于PHBV/PLA的可降解竹基复合材料关键技术研究与产业化

地域分类 浙江

学科分类 220.5550;木材加工与人造板工艺学

完成人 李琴  盛奎川  陈鹏  袁少飞  王洪艳  张建  徐康  汪奎宏  逯柳  翁甫金 

完成单位 浙江省林业科学研究院  浙江大学  中国科学院宁波材料技术与工程研究所  绍兴永昇新材料有限公司  杭州品库工艺品有限公司  绍兴市上虞东虞塑料电器有限公司  宁波市北仑区霞浦宇通模塑厂 

获奖名称 梁希林业科学技术奖

获奖等级 2

年份 2018

关键词 降解  竹  复合材料  环境友好  木材加工 

资料来源 中国林学会

成果内容 于木材科学与技术领域。目前我国大量的竹材加工剩余物大部分直接用作燃料，没有得到高效利用且污染环境；塑料制品基本以不可降解塑料为原料，废弃后产生严重的白色污染；而环境友好的可降解塑料因价格高昂、力学性能差没有得到工业化应用。利用竹纤维、竹粉等竹材加工剩余物的增强与填充作用与可降解塑料共混制成生物基复合材料可显著降低成本改善性能。然而生物基复合材料存在流动性差、挤出成型困难、热变形温度低等制约产业发展的技术瓶颈问题，为了改变我国没有成熟的高性能、低成本、全天然、可降解竹基复合材料生产技术的现状，推动竹材加工剩余物和可降解塑料的工业化应用进程，减少环境污染，在浙江省重大科技专项和中央财政林业科技推广示范资金项目的资助下，我们历时十年实施了“基于PHBV/PLA 的可降解竹基复合材料关键技术与应用”项目。
竹粉、聚羟基丁酸与戊酸共聚酯（PHBV）和聚乳酸（PLA）为原料，开展了基于PHBV/PLA 的可降解竹基复合材料关键技术研究与产品创制，构建了基于竹粉氢氧化钠改性、马来酸酐接枝改性技术的竹粉、PHBV/PLA 界面调控体系，确立了竹粉在复合材料中的“成核剂”作用，阐明了竹粉作为成核剂与PHBV/PLA 间的物化作用及对复合材料的增强机理，建立了高性能竹粉、PHBV/PLA 及添加剂多元共混体系，形成了反应
性挤出工艺和注塑成型工艺技术，创制出基于PHBV/PLA 的两个系列竹基复合材料和适销对路的垃圾篓、笔筒、肥皂盒、牙刷杯、牙具盒、长方盒、方水杯、花架、画架、筷笼、药瓶等10 余种型材和注塑产品，实现了高竹粉含量（30%-60%）下直接注塑成型，产品具有可降解、壁薄、大尺寸、强度和热变形温度高、成本低等特点。经专家鉴定，技术成果居国际先进水平。

总经济效益 已在绍兴永昇新材料有限公司、杭州品库工艺品有限公司、绍兴市上虞东虞塑料电器有限公司、宁波市北仑区霞浦宇通模塑厂等4 家企业推广应用，整体技术至今已稳定生产3 年以上。近三年累计新增产值2216.5 万元、利税396.1 万元、创汇159 万美元，经济效益显著。本成果可以广泛应用于建筑装饰与装修、包装、汽车部件、户外家具、办公用品、厨房用具、浴室用具等领域，可推广至我国竹材资源丰富地区的竹材加工企业和塑料加工企业，具有良好的推广应用前景。同时本项目实施有助于推进可降解塑料的工业化应用，减少环境污染；又大大提高了竹材的附加值，有效增加了农民收入，促进农村经济结构调整，社会、生态效益显著。