一种聚乳酸基生物质复合材料板材及其制备方法

摘要

本发明一种聚乳酸基生物质复合材料板材由聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性秸秆粉、滑石粉/木质素复合料、增塑剂DOP及乙酰柠檬酸三丁酯复合而成。一种聚乳酸基生物质复合材料板材，可生物降解，无毒无污染，重量轻，强度高，耐热性好，使用过程安全环保，可降低聚乳酸成本，扩大农业废弃物的应用领域。成型工艺相对简单，快捷方便，可设计性强，可制作不同形状的制品，制作成本较低。可用于制作埋地花盆、礼品包装盒、一次性饭盒等一次性的制品。

权利要求

1.一种聚乳酸基生物质复合材料板材的制作方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将秸秆粉完全浸没在丙酮溶液中30‑60min，然后滤干直至秸秆粉中无丙酮溶液滴落，将滤干后的秸秆粉再次完全浸没在质量百分比浓度为6‑10％的盐酸溶液中20‑30min，再次滤干直至秸秆粉中无盐酸溶液滴落，将再次滤干的秸秆粉完全浸没在质量百分比浓度为10‑20％NaOH水溶液中60‑90min，处理后依次用水、乙醇、丙酮冲洗，直至冲洗液呈中性，将冲洗后的秸秆粉干燥至恒重，研磨，筛分成20‑100目粉料，得到预处理秸秆粉；

(2)按质量比100∶1500‑2000∶0.1‑0.3∶1‑3∶230‑330分别称取预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵、N，N‑二甲基乙酰胺和丙烯酸丁酯，将预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵及N，N‑二甲基乙酰胺加入到容器中，50‑70℃下搅拌分散15‑25min，然后加入丙烯酸丁酯，70‑78℃下反应60‑80min，待反应结束后，将混合物冷却至室温，烘干，筛分，得到改性秸秆粉；

(3)按照质量比100∶1200‑1800分别称取滑石粉和0.08‑0.12mol/L苯酚的乙醇溶液，混合后，在90‑100℃下搅拌3‑4h，静置后抽滤，先后用质量百分比浓度为3‑5％NaOH水溶液、水反复洗涤滤饼至滤液呈中性为止；然后，将滤饼在60‑70℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.8‑1.2μm的粉料，得到改性滑石粉；

(4)按质量比100∶50‑90∶5‑7分别称取改性滑石粉、水和十六烷基三甲基溴化铵，将改性滑石粉和水混合均匀后，加入十六烷基三甲基溴化铵，60‑70℃下恒温搅拌2‑3h，静置2‑

3h，过滤，然后将滤饼在80‑90℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.1‑0.5μm的粉料，得到表面活化滑石粉；

(5)按质量比100∶40‑60∶50‑70分别称取表面活化滑石粉、木质素和水，室温条件下将表面活化滑石粉与木质素混合，然后加入水，高速机械混合10‑20min后将其放入球磨罐中，在球磨机上以240‑280rpm的转速湿法球磨6‑8h，得到木质素‑滑石粉复合浆料；

(6)将木质素‑滑石粉复合浆料进行充分干燥至恒重，然后研磨，筛分，得到滑石粉/木质素复合料；

(7)分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性秸秆粉、滑石粉/木质素复合料、增塑剂DOP及乙酰柠檬酸三丁酯100kg、23kg、46kg、12kg、4.6kg和12kg；

(8)将聚乳酸、改性秸秆粉及增塑剂DOP机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚乳酸基共混粒料，加料段、熔融段、均化段三段的挤出温度分别为165‑170℃、170‑172℃及180‑186℃；

(9)将聚丁二酸丁二酯及滑石粉/木质素复合料机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚丁二酸丁二酯基共混粒料，加料段、熔融段、均化段三段的挤出温度分别为110‑114℃、113‑117℃及115‑121℃；

(10)将聚乳酸基共混粒料、聚丁二酸丁二酯基共混粒料及乙酰柠檬酸三丁酯机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出，即得聚乳酸基生物质复合材料板材；加料段、熔融段、均化段三段的挤出温度分别为155‑161℃、160‑162℃及165‑175℃；

所述的改性秸秆粉为改性水稻秸秆粉、改性芝麻秸秆粉、改性玉米秸秆粉、改性小麦秸秆粉中的一种，平均粒径为80‑160目；

所述滑石粉/木质素复合料为粉状料，平均粒径为1‑5μm。

说明书

一种聚乳酸基生物质复合材料板材及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种复合材料，特别是涉及一种聚乳酸基生物质复合材料板材及其制备方法。适用于制作埋地花盆、礼品包装盒、一次性饭盒等一次性的制品，属于复合材料技
术领域。

背景技术

[0002] 当从市面上购买鲜花(树苗)欲移栽的话，可以使用一次性花盆，在其中培育鲜花(树苗)，用户买回后，将鲜花(树苗)连同花盆一道埋植在土壤中，随着时间的推移，一次性
花盆降解，鲜花(树苗)即可在土壤中茁壮成长，可减少鲜花(树苗)移栽过程中的死亡率；在
包装礼品时大量使用包装盒，传统上，包装盒一般采用硬纸质、塑料质、木质或金属质，这些
材质的包装盒都存在一定的局限性，比如硬纸质包装盒强度较低，使用过程中浪费大量纸
质资源；塑料质包装盒强度不高，不易降解，废弃后易对环境造成污染；木质包装盒成本较
高，且制作过程中必然要砍伐树木，不利于生态保护；金属质包装盒笨重，触感差，成本较高
等；一次性饭盒传统上采用发泡塑料，不降解，易污染环境，近年来出现了木质一次性饭盒，
此类饭盒废弃后可降解，但对森林资源将造成破坏。

[0003] 综上所述，目前市面上急需一种可降解、环境友好、安全卫生、价格便宜的材料用于制作上述各种制品。

[0004] 聚乳酸是经玉米、淀粉、甜菜等植物发酵形成的乳酸单体聚合形成的一种热塑性脂肪族聚酯，可实现自然环境下的100％降解，绿色环保，且该种塑料生物相容性良好，力学
性能优异，强度高，易于加工成型，因而成为生物质复合材料研究领域的最佳选择之一，有
望代替不可再生的石油基化石能源。

[0005] 但目前聚乳酸材料在使用过程中仍存在诸多不足之处，如作为塑料基体的聚乳酸价格昂贵、脆性高、韧性低等，从而限制了聚乳酸的应用范围。

[0006] 农业废弃物，如水稻秸秆、芝麻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆等，来源广泛，价格低廉，绿色环保，具有较高的比强度和比模量，密度低，与聚乳酸复合制备的结构材料可生物降解
且无毒无污染，除了可代替石油基资源，还可代替目前使用较多的玻璃纤维或芳纶纤维，不
仅可提高农业废弃物的利用价值，还可降低聚乳酸在应用方面的高成本问题，具有重要的
经济和环保意义。

[0007] 因而，发明一种以聚乳酸为基体、农业废弃物为填料的可降解复合材料板材及其制备方法，十分必要。

发明内容

[0008] 本发明是针对上述目的提供一种聚乳酸基生物质复合材料板材及其制备方法。

[0009] 一种聚乳酸基生物质复合材料板材包括以下组分：

[0010]

[0011] 所述的改性秸秆粉为改性水稻秸秆粉、改性芝麻秸秆粉、改性玉米秸秆粉、改性小麦秸秆粉中的一种，平均粒径为80‑160目。

[0012] 所述滑石粉/木质素复合料为粉状料，平均粒径为1‑5μm。

[0013] 一种聚乳酸基生物质复合材料板材的制备方法，其成型过程为：

[0014] (1)将秸秆粉完全浸没在丙酮溶液中30‑60min，然后滤干直至秸秆粉中无丙酮溶液滴落，将滤干后的秸秆粉再次完全浸没在质量百分比浓度为6‑10％的盐酸溶液中20‑
30min，再次滤干直至秸秆粉中无盐酸溶液滴落，将再次滤干的秸秆粉完全浸没在质量百分
比浓度为10‑20％NaOH水溶液中60‑90min，处理后依次用水、乙醇、丙酮冲洗，直至冲洗液呈
中性，将冲洗后的秸秆粉干燥至恒重，研磨，筛分成20‑100目粉料，得到预处理秸秆粉；

[0015] (2)按质量比100∶1500‑2000∶0.1‑0.3∶1‑3∶230‑330分别称取预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵、N，N‑二甲基乙酰胺和丙烯酸丁酯，将预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵及N，
N‑二甲基乙酰胺加入到容器中，50‑70℃下搅拌分散15‑25min，然后加入丙烯酸丁酯，70‑78
℃下反应60‑80min，待反应结束后，将混合物冷却至室温，烘干，筛分，得到改性秸秆粉；

[0016] (3)按照质量比100∶1200‑1800分别称取滑石粉和0.08‑0.12mol/L苯酚的乙醇溶液，混合后，在90‑100℃下搅拌3‑4h，静置后抽滤，先后用质量百分比浓度为3‑5％NaOH水溶
液、水反复洗涤滤饼至滤液呈中性为止；然后，将滤饼在60‑70℃下干燥至恒重，研磨筛分成
粒径为0.8‑1.2μm的粉料，得到改性滑石粉；

[0017] (4)按质量比100∶50‑90∶5‑7分别称取改性滑石粉、水和十六烷基三甲基溴化铵，将改性滑石粉和水混合均匀后，加入十六烷基三甲基溴化铵，60‑70℃下恒温搅拌2‑3h，静
置2‑3h，过滤，然后将滤饼在80‑90℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.1‑0.5μm的粉料，
得到表面活化滑石粉；

[0018] (5)按质量比100∶40‑60∶50‑70分别称取表面活化滑石粉、木质素和水，室温条件下将表而活化滑石粉与木质素混合，然后加入水，高速机械混合10‑20min后将其放入球磨
罐中，在球磨机上以240‑280rpm的转速湿法球磨6‑8h，得到木质素‑滑石粉复合浆料；

[0019] (6)将木质素‑滑石粉复合浆料进行充分干燥至恒重，然后研磨，筛分，得到滑石粉/木质素复合料；

[0020] (7)按照计量比分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性秸秆粉、滑石粉/木质素复合料、增塑剂DOP及乙酰柠檬酸三丁酯；

[0021] (8)将聚乳酸、改性秸秆粉及增塑剂DOP机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚乳酸基共混粒料，加料段、熔融段、均化段三段的挤出
温度分别为165‑170℃、170‑172℃及180‑186℃；

[0022] (9)将聚丁二酸丁二酯及滑石粉/木质素复合料机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚丁二酸丁二酯基共混粒料，加料段、熔融段、均
化段三段的挤出温度分别为110‑114℃、113‑117℃及115‑121℃；

[0023] (10)将聚乳酸基共混粒料、聚丁二酸丁二酯基共混粒料及乙酰柠檬酸三丁酯机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出，即得聚乳酸基生物质复合材
料板材；加料段、熔融段、均化段三段的挤出温度分别为155‑161℃、160‑162℃及165‑175
℃。

[0024] 本发明一种聚乳酸基生物质复合材料板材，可生物降解，无毒无污染，重量轻，强度高，耐热性好，使用过程安全环保，可降低聚乳酸成本，扩大农业废弃物的应用领域。成型
工艺相对简单，快捷方便，可设计性强，可制作不同形状的制品，制作成本较低。可用于制作
埋地花盆、礼品包装盒、一次性饭盒等一次性的制品。

具体实施方式

[0025] 以下的具体实施例是针对本发明的进一步说明，而并非限制本发明的范围。

[0026] 实施例1：一种聚乳酸基生物质复合材料板材包括以下组分：

[0027]

[0028] 所述的改性秸秆粉为改性玉米秸秆粉，平均粒径为120目。

[0029] 所述滑石粉/木质素复合料为粉状料，平均粒径为3μm。

[0030] 一种聚乳酸基生物质复合材料板材的制备方法，其成型过程为：

[0031] (1)将秸秆粉完全浸没在丙酮溶液中45min，然后滤干直至秸秆粉中无丙酮溶液滴落，将滤干后的秸秆粉再次完全浸没在质量百分比浓度为8％的盐酸溶液中25min，再次滤
干直至秸秆粉中无盐酸溶液滴落，将再次滤干的秸秆粉完全浸没在质量百分比浓度为15％
NaOH水溶液中75min，处理后依次用水、乙醇、丙酮冲洗，直至冲洗液呈中性，将冲洗后的秸
秆粉干燥至恒重，研磨，筛分成60目粉料，得到预处理秸秆粉；

[0032] (2)按质量比100∶1750∶0.2∶2∶280分别称取预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵、N，N‑二甲基乙酰胺和丙烯酸丁酯，将预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵及N，N‑二甲基乙酰胺加
入到容器中，60℃下搅拌分散20min，然后加入丙烯酸丁酯，74℃下反应70min，待反应结束
后，将混合物冷却至室温，烘干，筛分，得到改性秸秆粉；

[0033] (3)按照质量比100∶1500分别称取滑石粉和0.1mol/L苯酚的乙醇溶液，混合后，在95℃下搅拌3.5h，静置后抽滤，先后用质量百分比浓度为4％NaOH水溶液、水反复洗涤滤饼
至滤液呈中性为止；然后，将滤饼在65℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为1.0μm的粉料，得
到改性滑石粉；

[0034] (4)按质量比100∶70∶6分别称取改性滑石粉、水和十六烷基三甲基溴化铵，将改性滑石粉和水混合均匀后，加入十六烷基三甲基溴化铵，65℃下恒温搅拌2.5h，静置2.5h，过
滤，然后将滤饼在85℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.3μm的粉料，得到表面活化滑石
粉；

[0035] (5)按质量比100∶50∶60分别称取表面活化滑石粉、木质素和水，室温条件下将表面活化滑石粉与木质素混合，然后加入水，高速机械混合15min后将其放入球磨罐中，在球
磨机上以260rpm的转速湿法球磨7h，得到木质素‑滑石粉复合浆料；

[0036] (6)将木质素‑滑石粉复合浆料进行充分干燥至恒重，然后研磨，筛分，得到滑石粉/木质素复合料；

[0037] (7)按照计量比分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性秸秆粉、滑石粉/木质素复合料、增塑剂DOP及乙酰柠檬酸三丁酯；

[0038] (8)将聚乳酸、改性秸秆粉及增塑剂DOP机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚乳酸基共混粒料，加料段、熔融段、均化段三段的挤出
温度分别为167.5℃、171℃及183℃；

[0039] (9)将聚丁二酸丁二酯及滑石粉/木质素复合料机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚丁二酸丁二酯基共混粒料，加料段、熔融段、均
化段三段的挤出温度分别为112℃、115℃及118℃；

[0040] (10)将聚乳酸基共混粒料、聚丁二酸丁二酯基共混粒料及乙酰柠檬酸三丁酯机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出，即得聚乳酸基生物质复合材
料板材；加料段、熔融段、均化段三段的挤出温度分别为158℃、161℃及170℃。

[0041] 实施例2：一种聚乳酸基生物质复合材料板材包括以下组分：

[0042]

[0043] 所述的改性秸秆粉为改性水稻秸秆粉，平均粒径为80目。

[0044] 所述滑石粉/木质素复合料为粉状料，平均粒径为1μm。

[0045] 一种聚乳酸基生物质复合材料板材的制备方法，其成型过程为：

[0046] (1)将秸秆粉完全浸没在丙酮溶液中30min，然后滤干直至秸秆粉中无丙酮溶液滴落，将滤干后的秸秆粉再次完全浸没在质量百分比浓度为6％的盐酸溶液中20min，再次滤
干直至秸秆粉中无盐酸溶液滴落，将再次滤干的秸秆粉完全浸没在质量百分比浓度为10％
NaOH水溶液中60min，处理后依次用水、乙醇、丙酮冲洗，直至冲洗液呈中性，将冲洗后的秸
秆粉干燥至恒重，研磨，筛分成20目粉料，得到预处理秸秆粉；

[0047] (2)按质量比100∶1500∶0.1∶1∶230分别称取预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵、N，N‑二甲基乙酰胺和丙烯酸丁酯，将预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵及N，N‑二甲基乙酰胺加
入到容器中，50℃下搅拌分散15min，然后加入丙烯酸丁酯，70℃下反应60min，待反应结束
后，将混合物冷却至室温，烘干，筛分，得到改性秸秆粉；

[0048] (3)按照质量比100∶1200分别称取滑石粉和0.08mol/L苯酚的乙醇溶液，混合后，在90℃下搅拌3h，静置后抽滤，先后用质量百分比浓度为3％NaOH水溶液、水反复洗涤滤饼
至滤液呈中性为止；然后，将滤饼在60℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.8μm的粉料，得
到改性滑石粉；

[0049] (4)按质量比100∶50∶5分别称取改性滑石粉、水和十六烷基三甲基溴化铵，将改性滑石粉和水混合均匀后，加入十六烷基三甲基溴化铵，60℃下恒温搅拌2h，静置2h，过滤，然
后将滤饼在80℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.1μm的粉料，得到表面活化滑石粉；

[0050] (5)按质量比100∶40∶50分别称取表面活化滑石粉、木质素和水，室温条件下将表面活化滑石粉与木质素混合，然后加入水，高速机械混合10min后将其放入球磨罐中，在球
磨机上以240rpm的转速湿法球磨6h，得到木质素‑滑石粉复合浆料；

[0051] (6)将木质素‑滑石粉复合浆料进行充分干燥至恒重，然后研磨，筛分，得到滑石粉/木质素复合料；

[0052] (7)按照计量比分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性秸秆粉、滑石粉/木质素复合料、增塑剂DOP及乙酰柠檬酸三丁酯；

[0053] (8)将聚乳酸、改性秸秆粉及增塑剂DOP机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚乳酸基共混粒料，加料段、熔融段、均化段三段的挤出
温度分别为165℃、170℃及180℃；

[0054] (9)将聚丁二酸丁二酯及滑石粉/木质素复合料机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚丁二酸丁二酯基共混粒料，加料段、熔融段、均
化段三段的挤出温度分别为110℃、113℃及115℃；

[0055] (10)将聚乳酸基共混粒料、聚丁二酸丁二酯基共混粒料及乙酰柠檬酸三丁酯机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出，即得聚乳酸基生物质复合材
料板材；加料段、熔融段、均化段三段的挤出温度分别为155℃、160℃及165℃。

[0056] 实施例3：一种聚乳酸基生物质复合材料板材包括以下组分：

[0057]

[0058] 所述的改性秸秆粉为改性芝麻秸秆粉，平均粒径为160目。

[0059] 所述滑石粉/木质素复合料为粉状料，平均粒径为5μm。

[0060] 一种聚乳酸基生物质复合材料板材的制备方法，其成型过程为：

[0061] (1)将秸秆粉完全浸没在丙酮溶液中60min，然后滤干直至秸秆粉中无丙酮溶液滴落，将滤干后的秸秆粉再次完全浸没在质量百分比浓度为10％的盐酸溶液中30min，再次滤
干直至秸秆粉中无盐酸溶液滴落，将再次滤干的秸秆粉完全浸没在质量百分比浓度为20％
NaOH水溶液中90min，处理后依次用水、乙醇、丙酮冲洗，直至冲洗液呈中性，将冲洗后的秸
秆粉干燥至恒重，研磨，筛分成100目粉料，得到预处理秸秆粉；

[0062] (2)按质量比100∶2000∶0.3∶3∶330分别称取预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵、N，N‑二甲基乙酰胺和丙烯酸丁酯，将预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵及N，N‑二甲基乙酰胺加
入到容器中，70℃下搅拌分散25min，然后加入丙烯酸丁酯，78℃下反应80min，待反应结束
后，将混合物冷却至室温，烘干，筛分，得到改性秸秆粉；

[0063] (3)按照质量比100∶1800分别称取滑石粉和0.12mol/L苯酚的乙醇溶液，混合后，在100℃下搅拌4h，静置后抽滤，先后用质量百分比浓度为5％NaOH水溶液、水反复洗涤滤饼
至滤液呈中性为止；然后，将滤饼在70℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为1.2μm的粉料，得
到改性滑石粉；

[0064] (4)按质量比100∶90∶7分别称取改性滑石粉、水和十六烷基三甲基溴化铵，将改性滑石粉和水混合均匀后，加入十六烷基三甲基溴化铵，70℃下恒温搅拌3h，静置3h，过滤，然
后将滤饼在90℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.5μm的粉料，得到表面活化滑石粉；

[0065] (5)按质量比100∶60∶70分别称取表面活化滑石粉、木质素和水，室温条件下将表面活化滑石粉与木质素混合，然后加入水，高速机械混合20min后将其放入球磨罐中，在球
磨机上以280rpm的转速湿法球磨8h，得到木质素‑滑石粉复合浆料；

[0066] (6)将木质素‑滑石粉复合浆料进行充分干燥至恒重，然后研磨，筛分，得到滑石粉/木质素复合料；

[0067] (7)按照计量比分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性秸秆粉、滑石粉/木质素复合料、增塑剂DOP及乙酰柠檬酸三丁酯；

[0068] (8)将聚乳酸、改性秸秆粉及增塑剂DOP机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚乳酸基共混粒料，加料段、熔融段、均化段三段的挤出
温度分别为170℃、172℃及186℃；

[0069] (9)将聚丁二酸丁二酯及滑石粉/木质素复合料机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚丁二酸丁二酯基共混粒料，加料段、熔融段、均
化段三段的挤出温度分别为114℃、117℃及121℃；

[0070] (10)将聚乳酸基共混粒料、聚丁二酸丁二酯基共混粒料及乙酰柠檬酸三丁酯机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出，即得聚乳酸基生物质复合材
料板材；加料段、熔融段、均化段三段的挤出温度分别为161℃、162℃及175℃。

[0071] 实施例4：一种聚乳酸基生物质复合材料板材包括以下组分：

[0072]

[0073] 所述的改性秸秆粉为改性小麦秸秆粉，平均粒径为80目。

[0074] 所述滑石粉/木质素复合料为粉状料，平均粒径为3μm。

[0075] 一种聚乳酸基生物质复合材料板材的制备方法，其成型过程为：

[0076] (1)将秸秆粉完全浸没在丙酮溶液中60min，然后滤干直至秸秆粉中无丙酮溶液滴落，将滤干后的秸秆粉再次完全浸没在质量百分比浓度为6％的盐酸溶液中25min，再次滤
干直至秸秆粉中无盐酸溶液滴落，将再次滤干的秸秆粉完全浸没在质量百分比浓度为20％
NaOH水溶液中60min，处理后依次用水、乙醇、丙酮冲洗，直至冲洗液呈中性，将冲洗后的秸
秆粉干燥至恒重，研磨，筛分成60目粉料，得到预处理秸秆粉；

[0077] (2)按质量比100∶2000∶0.1∶2∶330分别称取预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵、N，N‑二甲基乙酰胺和丙烯酸丁酯，将预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵及N，N‑二甲基乙酰胺加
入到容器中，50℃下搅拌分散20min，然后加入丙烯酸丁酯，78℃下反应60min，待反应结束
后，将混合物冷却至室温，烘干，筛分，得到改性秸秆粉；

[0078] (3)按照质量比100∶1500分别称取滑石粉和0.12mol/L苯酚的乙醇溶液，混合后，在90℃下搅拌3.5h，静置后抽滤，先后用质量百分比浓度为5％NaOH水溶液、水反复洗涤滤
饼至滤液呈中性为止；然后，将滤饼在60℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为1.0μm的粉料，
得到改性滑石粉；

[0079] (4)按质量比100∶90∶5分别称取改性滑石粉、水和十六烷基三甲基溴化铵，将改性滑石粉和水混合均匀后，加入十六烷基三甲基溴化铵，65℃下恒温搅拌3h，静置2h，过滤，然
后将滤饼在85℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.5μm的粉料，得到表面活化滑石粉；

[0080] (5)按质量比100∶40∶60分别称取表面活化滑石粉、木质素和水，室温条件下将表面活化滑石粉与木质素混合，然后加入水，高速机械混合20min后将其放入球磨罐中，在球
磨机上以240rpm的转速湿法球磨7h，得到木质素‑滑石粉复合浆料；

[0081] (6)将木质素‑滑石粉复合浆料进行充分干燥至恒重，然后研磨，筛分，得到滑石粉/木质素复合料；

[0082] (7)按照计量比分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性秸秆粉、滑石粉/木质素复合料、增塑剂DOP及乙酰柠檬酸三丁酯；

[0083] (8)将聚乳酸、改性秸秆粉及增塑剂DOP机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚乳酸基共混粒料，加料段、熔融段、均化段三段的挤出
温度分别为170℃、170℃及183℃；

[0084] (9)将聚丁二酸丁二酯及滑石粉/木质素复合料机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚丁二酸丁二酯基共混粒料，加料段、熔融段、均
化段三段的挤出温度分别为114℃、113℃及118℃；

[0085] (10)将聚乳酸基共混粒料、聚丁二酸丁二酯基共混粒料及乙酰柠檬酸三丁酯机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出，即得聚乳酸基生物质复合材
料板材；加料段、熔融段、均化段三段的挤出温度分别为161℃、160℃及170℃。

[0086] 实施例5：一种聚乳酸基生物质复合材料板材包括以下组分：

[0087]

[0088] 所述的改性秸秆粉为改性水稻秸秆粉，平均粒径为120目。

[0089] 所述滑石粉/木质素复合料为粉状料，平均粒径为5μm。

[0090] 一种聚乳酸基生物质复合材料板材的制备方法，其成型过程为：

[0091] (1)将秸秆粉完全浸没在丙酮溶液中30min，然后滤干直至秸秆粉中无丙酮溶液滴落，将滤干后的秸秆粉再次完全浸没在质量百分比浓度为8％的盐酸溶液中30min，再次滤
干直至秸秆粉中无盐酸溶液滴落，将再次滤干的秸秆粉完全浸没在质量百分比浓度为10％
NaOH水溶液中75min，处理后依次用水、乙醇、丙酮冲洗，直至冲洗液呈中性，将冲洗后的秸
秆粉干燥至恒重，研磨，筛分成100目粉料，得到预处理秸秆粉；

[0092] (2)按质量比100∶1500∶0.2∶3∶230分别称取预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵、N，N‑二甲基乙酰胺和丙烯酸丁酯，将预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵及N，N‑二甲基乙酰胺加
入到容器中，60℃下搅拌分散25min，然后加入丙烯酸丁酯，70℃下反应70min，待反应结束
后，将混合物冷却至室温，烘干，筛分，得到改性秸秆粉；

[0093] (3)按照质量比100∶1800分别称取滑石粉和0.08mol/L苯酚的乙醇溶液，混合后，在95℃下搅拌4h，静置后抽滤，先后用质量百分比浓度为3％NaOH水溶液、水反复洗涤滤饼
至滤液呈中性为止；然后，将滤饼在65℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为1.2μm的粉料，得
到改性滑石粉；

[0094] (4)按质量比100∶50∶6分别称取改性滑石粉、水和十六烷基三甲基溴化铵，将改性滑石粉和水混合均匀后，加入十六烷基三甲基溴化铵，70℃下恒温搅拌2h，静置2.5h，过滤，
然后将滤饼在90℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.1μm的粉料，得到表面活化滑石粉；

[0095] (5)按质量比100∶50∶70分别称取表面活化滑石粉、木质素和水，室温条件下将表面活化滑石粉与木质素混合，然后加入水，高速机械混合10min后将其放入球磨罐中，在球
磨机上以260rpm的转速湿法球磨8h，得到木质素‑滑石粉复合浆料；

[0096] (6)将木质素‑滑石粉复合浆料进行充分干燥至恒重，然后研磨，筛分，得到滑石粉/木质素复合料；

[0097] (7)按照计量比分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性秸秆粉、滑石粉/木质素复合料、增塑剂DOP及乙酰柠檬酸三丁酯；

[0098] (8)将聚乳酸、改性秸秆粉及增塑剂DOP机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚乳酸基共混粒料，加料段、熔融段、均化段三段的挤出
温度分别为165℃、171℃及186℃；

[0099] (9)将聚丁二酸丁二酯及滑石粉/木质素复合料机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚丁二酸丁二酯基共混粒料，加料段、熔融段、均
化段三段的挤出温度分别为110℃、115℃及121℃；

[0100] (10)将聚乳酸基共混粒料、聚丁二酸丁二酯基共混粒料及乙酰柠檬酸三丁酯机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出，即得聚乳酸基生物质复合材
料板材；加料段、熔融段、均化段三段的挤出温度分别为155℃、161℃及175℃。

[0101] 实施例6：一种聚乳酸基生物质复合材料板材包括以下组分：

[0102]

[0103]

[0104] 所述的改性秸秆粉为改性芝麻秸秆粉，平均粒径为160目。

[0105] 所述滑石粉/木质素复合料为粉状料，平均粒径为1μm。

[0106] 一种聚乳酸基生物质复合材料板材的制备方法，其成型过程为：

[0107] (1)将秸秆粉完全浸没在丙酮溶液中45min，然后滤干直至秸秆粉中无丙酮溶液滴落，将滤干后的秸秆粉再次完全浸没在质量百分比浓度为10％的盐酸溶液中20min，再次滤
干直至秸秆粉中无盐酸溶液滴落，将再次滤干的秸秆粉完全浸没在质量百分比浓度为15％
NaOH水溶液中90min，处理后依次用水、乙醇、丙酮冲洗，直至冲洗液呈中性，将冲洗后的秸
秆粉干燥至恒重，研磨，筛分成20目粉料，得到预处理秸秆粉；

[0108] (2)按质量比100∶1750∶0.3∶1∶280分别称取预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵、N，N‑二甲基乙酰胺和丙烯酸丁酯，将预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵及N，N‑二甲基乙酰胺加
入到容器中，70℃下搅拌分散15min，然后加入丙烯酸丁酯，74℃下反应80min，待反应结束
后，将混合物冷却至室温，烘干，筛分，得到改性秸秆粉；

[0109] (3)按照质量比100∶1800分别称取滑石粉和0.08mol/L苯酚的乙醇溶液，混合后，在95℃下搅拌4h，静置后抽滤，先后用质量百分比浓度为3％NaOH水溶液、水反复洗涤滤饼
至滤液呈中性为止；然后，将滤饼在65℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为1.2μm的粉料，得
到改性滑石粉；

[0110] (4)按质量比100∶50∶6分别称取改性滑石粉、水和十六烷基三甲基溴化铵，将改性滑石粉和水混合均匀后，加入十六烷基三甲基溴化铵，70℃下恒温搅拌2h，静置2.5h，过滤，
然后将滤饼在90℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.1μm的粉料，得到表面活化滑石粉；

[0111] (5)按质量比100∶50∶70分别称取表面活化滑石粉、木质素和水，室温条件下将表面活化滑石粉与木质素混合，然后加入水，高速机械混合10min后将其放入球磨罐中，在球
磨机上以260rpm的转速湿法球磨8h，得到木质素‑滑石粉复合浆料；

[0112] (6)将木质素‑滑石粉复合浆料进行充分干燥至恒重，然后研磨，筛分，得到滑石粉/木质素复合料；

[0113] (7)按照计量比分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性秸秆粉、滑石粉/木质素复合料、增塑剂DOP及乙酰柠檬酸三丁酯；

[0114] (8)将聚乳酸、改性秸秆粉及增塑剂DOP机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚乳酸基共混粒料，加料段、熔融段、均化段三段的挤出
温度分别为167.5℃、172℃及180℃；

[0115] (9)将聚丁二酸丁二酯及滑石粉/木质素复合料机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚丁二酸丁二酯基共混粒料，加料段、熔融段、均
化段三段的挤出温度分别为114℃、113℃及118℃；

[0116] (10)将聚乳酸基共混粒料、聚丁二酸丁二酯基共混粒料及乙酰柠檬酸三丁酯机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出，即得聚乳酸基生物质复合材
料板材；加料段、熔融段、均化段三段的挤出温度分别为161℃、160℃及170℃。

[0117] 实施例7：一种聚乳酸基生物质复合材料板材包括以下组分：

[0118]

[0119] 所述的改性秸秆粉为改性玉米秸秆粉，平均粒径为120目。

[0120] 所述滑石粉/木质素复合料为粉状料，平均粒径为3μm。

[0121] 一种聚乳酸基生物质复合材料板材的制备方法，其成型过程为：

[0122] (1)将秸秆粉完全浸没在丙酮溶液中30min，然后滤干直至秸秆粉中无丙酮溶液滴落，将滤干后的秸秆粉再次完全浸没在质量百分比浓度为6％的盐酸溶液中30min，再次滤
干直至秸秆粉中无盐酸溶液滴落，将再次滤干的秸秆粉完全浸没在质量百分比浓度为20％
NaOH水溶液中60min，处理后依次用水、乙醇、丙酮冲洗，直至冲洗液呈中性，将冲洗后的秸
秆粉干燥至恒重，研磨，筛分成20目粉料，得到预处理秸秆粉；

[0123] (2)按质量比100∶2000∶0.3∶2∶280分别称取预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵、N，N‑二甲基乙酰胺和丙烯酸丁酯，将预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵及N，N‑二甲基乙酰胺加
入到容器中，50℃下搅拌分散15min，然后加入丙烯酸丁酯，74℃下反应70min，待反应结束
后，将混合物冷却至室温，烘干，筛分，得到改性秸秆粉；

[0124] (3)按照质量比100∶1800分别称取滑石粉和0.12mol/L苯酚的乙醇溶液，混合后，在95℃下搅拌3.5h，静置后抽滤，先后用质量百分比浓度为5％NaOH水溶液、水反复洗涤滤
饼至滤液呈中性为止；然后，将滤饼在70℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.8μm的粉料，
得到改性滑石粉；

[0125] (4)按质量比100∶50∶7分别称取改性滑石粉、水和十六烷基三甲基溴化铵，将改性滑石粉和水混合均匀后，加入十六烷基三甲基溴化铵，60℃下恒温搅拌2.5h，静置2h，过滤，
然后将滤饼在85℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.3μm的粉料，得到表面活化滑石粉；

[0126] (5)按质量比100∶60∶50分别称取表面活化滑石粉、木质素和水，室温条件下将表面活化滑石粉与木质素混合，然后加入水，高速机械混合20min后将其放入球磨罐中，在球
磨机上以280rpm的转速湿法球磨6h，得到木质素‑滑石粉复合浆料；

[0127] (6)将木质素‑滑石粉复合浆料进行充分干燥至恒重，然后研磨，筛分，得到滑石粉/木质素复合料；

[0128] (7)按照计量比分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性秸秆粉、滑石粉/木质素复合料、增塑剂DOP及乙酰柠檬酸三丁酯；

[0129] (8)将聚乳酸、改性秸秆粉及增塑剂DOP机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚乳酸基共混粒料，加料段、熔融段、均化段三段的挤出
温度分别为165℃、172℃及180℃；

[0130] (9)将聚丁二酸丁二酯及滑石粉/木质素复合料机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚丁二酸丁二酯基共混粒料，加料段、熔融段、均
化段三段的挤出温度分别为112℃、117℃及115℃；

[0131] (10)将聚乳酸基共混粒料、聚丁二酸丁二酯基共混粒料及乙酰柠檬酸三丁酯机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出，即得聚乳酸基生物质复合材
料板材；加料段、熔融段、均化段三段的挤出温度分别为158℃、162℃及165℃。

[0132] 实施例8：一种聚乳酸基生物质复合材料板材包括以下组分：

[0133]

[0134] 所述的改性秸秆粉为改性小麦秸秆粉，平均粒径为100目。

[0135] 所述滑石粉/木质素复合料为粉状料，平均粒径为2μm。

[0136] 一种聚乳酸基生物质复合材料板材的制备方法，其成型过程为：

[0137] (1)将秸秆粉完全浸没在丙酮溶液中35min，然后滤干直至秸秆粉中无丙酮溶液滴落，将滤干后的秸秆粉再次完全浸没在质量百分比浓度为7％的盐酸溶液中26min，再次滤
干直至秸秆粉中无盐酸溶液滴落，将再次滤干的秸秆粉完全浸没在质量百分比浓度为12％
NaOH水溶液中70min，处理后依次用水、乙醇、丙酮冲洗，直至冲洗液呈中性，将冲洗后的秸
秆粉干燥至恒重，研磨，筛分成80目粉料，得到预处理秸秆粉；

[0138] (2)按质量比100∶1600∶0.15∶1.3∶260分别称取预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵、N，N‑二甲基乙酰胺和丙烯酸丁酯，将预处理秸秆粉、水、四丁基乙酸铵及N，N‑二甲基乙酰胺
加入到容器中，55℃下搅拌分散18min，然后加入丙烯酸丁酯，72℃下反应68min，待反应结
束后，将混合物冷却至室温，烘干，筛分，得到改性秸秆粉；

[0139] (3)按照质量比100∶1300分别称取滑石粉和0.09mol/L苯酚的乙醇溶液，混合后，在96℃下搅拌3.4h，静置后抽滤，先后用质量百分比浓度为3.5％NaOH水溶液、水反复洗涤
滤饼至滤液呈中性为止；然后，将滤饼在66℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.9μm的粉
料，得到改性滑石粉；

[0140] (4)按质量比100∶60∶5.6分别称取改性滑石粉、水和十六烷基三甲基溴化铵，将改性滑石粉和水混合均匀后，加入十六烷基三甲基溴化铵，66℃下恒温搅拌2.3h，静置2.3h，
过滤，然后将滤饼在84℃下干燥至恒重，研磨筛分成粒径为0.4μm的粉料，得到表面活化滑
石粉；

[0141] (5)按质量比100∶45∶56分别称取表面活化滑石粉、木质素和水，室温条件下将表面活化滑石粉与木质素混合，然后加入水，高速机械混合12min后将其放入球磨罐中，在球
磨机上以270rpm的转速湿法球磨6.5h，得到木质素‑滑石粉复合浆料；

[0142] (6)将木质素‑滑石粉复合浆料进行充分干燥至恒重，然后研磨，筛分，得到滑石粉/木质素复合料；

[0143] (7)按照计量比分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性秸秆粉、滑石粉/木质素复合料、增塑剂DOP及乙酰柠檬酸三丁酯；

[0144] (8)将聚乳酸、改性秸秆粉及增塑剂DOP机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚乳酸基共混粒料，加料段、熔融段、均化段三段的挤出
温度分别为167℃、170.5℃及182℃；

[0145] (9)将聚丁二酸丁二酯及滑石粉/木质素复合料机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出、造粒，制取聚丁二酸丁二酯基共混粒料，加料段、熔融段、均
化段三段的挤出温度分别为111℃、116℃及119℃；

[0146] (10)将聚乳酸基共混粒料、聚丁二酸丁二酯基共混粒料及乙酰柠檬酸三丁酯机械混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中，经高温熔融塑化、挤出，即得聚乳酸基生物质复合材
料板材；加料段、熔融段、均化段三段的挤出温度分别为159℃、161.5℃及168℃。

[0147] 下面通过检测，反映实施例1的效果：

[0148] 弯曲强度48.68MPa，弯曲模量822.02MPa，拉伸强度26.25MPa，拉伸模量526.82MPa；自然环境土埋3个月，弯曲强度保持率54.25％，弯曲模量保持率46.26％；拉伸
强度保持率46.32％，拉伸模量保持率32.88％。

[0149] 检测结果表明，复合材料板材具有较高力学性能，可满足一般的非承力结构使用；土埋3个月后，弯曲性能和拉伸性能显著下降，在土埋条件下具有较快的降解速率，可降解
性能优良。