CN109867929A - 生物基木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物基木塑复合材料，由如下重量份的原料制成：PLA树脂50‑60份、二氯甲烷100‑120份、改性木质素15‑20份、改性填料8‑12份、阻燃剂1‑2份、抗氧剂1‑2份、润滑剂0.5‑0.8份、稳定剂0.3‑0.5份、加工助剂0.1‑0.2份；本发明还公开了所述生物基木塑复合材料的制备方法。本发明的木塑复合材料采用PLA和改性木质素作为复合材料的基体，能够有效改善木质素在PLA中的分散，提高复合材料的力学性能和抗紫外性能；通过在复合材料中加入聚磷酸铵与二乙基次膦酸铝复配的阻燃剂，赋予复合材料极高的阻燃效率；本发明的制备方法简单、易于加工，得到的生物基木塑复合材料综合性能高、易于生物降解，具有广阔的市场前景。

Description

生物基木塑复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于木塑复合材料技术领域，具体地，涉及一种生物基木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

木塑复合材料(Wood-PlasticComposites，WPC)是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50％以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物木质纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。木塑复合材料的生产和使用，不会向周围环境散发危害人类健康的挥发物，具有不龟裂、不变形、耐腐蚀、无污染、无公害等优点，可循环利用，是一种全新的绿色环保产品，也是一种生态洁净的复合材料。同时，该种材料的广泛应用于建材、家具、物流包装等行业。

但目前的木塑材料还存在一定缺陷：耐老化性能不够：目前市场研制的PVC木塑复合材料产品主要都是室内使用的多，户外使用的较少。由于PVC在强光热条件下易分解，所以PVC木塑的耐臭氧性、耐水性、耐候性不高。室外建材一般用PE木塑、PP木塑，PE木塑在抗氧化和抗光分解能力差，就是加有抗氧剂效果也不太理想，所以导致产品的强度和色牢度也很不好，产品室外运用寿命有限；耐热性不好，受热易变型屈曲；韧性不好：木塑的韧性低于塑料母体或树脂，所以在加工的时候，加工设备或模具需要作相应调整和改造以满足加工要求；易燃：木塑复合材料属于易燃材料，限制了产品的应用范围；亲水性的木粉(如木纤维)和疏水性的塑料之间的粘结力很小，导致制品的力学强度较低，木塑复合材料的拉伸强度和弯曲强度比未填充塑料时要小，脆性比未填充塑料时较大，冲击强度也相应降低，而且其密度一般比纯塑料和木材要高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物基木塑复合材料及其制备方法，通过采用PLA和改性木质素作为复合材料的基体，通过在木质素表面接枝高分子链段对木质素进行表面改性，能够有效改善木质素在PLA中的分散，同时，能够提高复合材料的力学性能和抗紫外性能；通过在复合材料中加入聚磷酸铵与二乙基次膦酸铝复配的阻燃剂，两者协效，起到了良好的阻燃作用，赋予复合材料极高的阻燃效率；同时，改性填料的加入，一方面能够提高复合材料的力学性能，另一方面可以使木塑材料在抗污、保持成色方面的性能得到改善；本发明的制备方法简单、易于加工，得到的生物基木塑复合材料综合性能高、易于生物降解。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

生物基木塑复合材料，由如下重量份的原料制成：PLA树脂50-60份、二氯甲烷100-120份、改性木质素15-20份、改性填料8-12份、阻燃剂1-2份、抗氧剂1-2份、润滑剂0.5-0.8份、稳定剂0.3-0.5份、加工助剂0.1-0.2份；

所述生物基木塑复合材料由如下步骤制成：

步骤一、按照重量份数称取原料，并将PLA树脂、改性木质素、改性填料、阻燃剂在80℃鼓风干燥箱中干燥6-7h；

步骤二、将PLA树脂溶解于二氯甲烷中，将改性木质素加入到PLA的二氯甲烷溶液中，室温下磁力搅拌4h，分散均匀，再在室温下缓慢挥发溶剂12-15h后，再置于40℃真空干燥箱中干燥10h，得到木塑基料；

步骤三、将木塑基料、改性填料、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、稳定剂、加工助剂于高速粉碎机中混合均匀，然后在转矩流变仪中以150℃、50r/s混炼10min；

步骤四、从转矩流变仪中取出后在热压机中温度180℃、压力4MPa条件下热压10min，后升温至200℃、压力为4MPa条件下热压20min，冷却至室温，制得生物基木塑复合材料。

进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、石蜡、硬脂酸锌、聚丙烯蜡、硬脂酸钙中的一种或几种的组合物。

进一步地，所述改性填料由如下方法制备：

1)按照质量比1:6-7将三异硬脂酰基钛酸异丙酯溶解于丙酮中，再加入质量分数为80％的乙醇水溶液，乙醇水溶液的加入量为丙酮体积的18-20倍，混合均匀，室温下超声处理5min，得到改性溶液；

2)将填料在90℃真空干燥箱中干燥60-70min，然后加入到改性溶液中，将体系升温至68℃，于68℃恒温条件下、100r/min匀速搅拌180-200min，过滤、干燥、研磨、过200目筛，得到改性填料；

其中，所述填料为滑石粉、纳米蒙脱土和纳米炭黑按照质量之比为10:4-5:0.8-1.4混合得到的复配物。

进一步地，所述阻燃剂为聚磷酸铵与二乙基次膦酸铝按照质量之比为5:1混合得到的复配物。

进一步地，所述改性木质素由如下方法制备：

1)按照固液比1g：200-250mL将0.33g木质素与无水甲苯混合，将体系置于48℃恒温水浴锅内，通入N₂，在N₂氛围中、48℃下以100r/min搅拌30min，得到均匀的混合体系；

2)在N₂保护下，在上述混合体系中加入6.53g的N-甲基吡咯烷酮，再加入0.08g辛酸亚锡，升温至128℃，恒温条件下反应20h，再加入4.82g草酸二乙酯，继续反应10h；

3)反应产物经大量甲醇沉淀、过滤，再用甲醇反复洗涤离心4-5次，所得产物在60℃真空干燥箱中干燥12-14h，制得改性木质素。

生物基木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、按照重量份数称取原料，并将PLA树脂、改性木质素、改性填料、阻燃剂在80℃鼓风干燥箱中干燥6-7h；

步骤二、将PLA树脂溶解于二氯甲烷中，将改性木质素加入到PLA的二氯甲烷溶液中，室温下磁力搅拌4h，分散均匀，再在室温下缓慢挥发溶剂12-15h后，再置于40℃真空干燥箱中干燥10h，得到木塑基料；

步骤三、将木塑基料、改性填料、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、稳定剂、加工助剂于高速粉碎机中混合均匀，然后在转矩流变仪中以150℃、50r/s混炼10min；

步骤四、从转矩流变仪中取出后在热压机中温度180℃、压力4MPa条件下热压10min，后升温至200℃、压力为4MPa条件下热压20min，冷却至室温，制得生物基木塑复合材料。

本发明的有益效果：

本发明采用改性木质素作为木塑复合材料的基体，N-甲基吡咯烷酮、草酸二乙酯与木质素表面的羟基开环聚合，在木质素表面接枝高分子链，得到表面改性的木质素；经过改性的木质素与PLA具有良好的相容性，接枝的高分子链段能够改善木质素在PLA中的分散性，使得改性木质素会以均匀大小的颗粒分散在PLA的基材中，木质素属于一种刚性粒子，因而提高了木质素对PLA的增强效果，同时，改性木质素表面的链段的柔性高，链段的运动能力强，在复合材料中能起到增加材料韧性的作用；复合材料在拉伸变形时材料内部产生大量褶皱，由此形成的褶皱能均匀地分散外界应力，能量沿褶皱扩散，因此提高复合材料的断裂伸长率，木质素表面的高分子链段有利于此种褶皱的产生，提高复合材料的断裂伸长率；改性木质素表面的链段在木质素表面还会形成相对致密的层，影响木质素对紫外光的吸收，赋予PLA较优异的抗紫外性质；

本发明在木塑复合材料中加入了聚磷酸铵与二乙基次膦酸铝复配的阻燃剂，高温下聚磷酸铵降解产生NH₃、H₂O在燃烧过程中可以稀释可燃性气体和易挥发性物质，同时，聚磷酸铵降解产生的聚磷酸可与木质素上的羟基酯化脱水交联形成炭层，阻隔了氧气和热量交换；二乙基次膦酸铝降解产物磷酸铝起到加固炭层的作用，使炭层具有更好的隔绝作用，而且二乙基次膦酸铝经过一系列降解产生的含磷活性自由基可以捕捉H·、HO·，破坏燃烧链式反应，减弱了热释放；聚磷酸铵主要在凝聚相中起阻燃作用，而二乙基次膦酸铝主要在气相中起阻燃作用，当质量比为5:1时，两者达到了最佳的平衡，表现出协同效应，起到了最好的阻燃作用，具有极高的阻燃效率；

本发明在原料中加入了改性填料，三异硬脂酰基钛酸异丙酯特殊的二辛基亚磷酸酰氧基结构能够与无机填料表面的羟基等活性基团反应，使三异硬脂酰基钛酸异丙酯的分子链能高效的附着在无机填料颗粒表面，提高无机填料与高聚物基体(PLA)的相容性，增大无机填料的分散性能；滑石粉和纳米蒙脱土的加入能够改善木塑材料的力学性能，纳米炭黑的添加，可以使木塑材料在抗污、保持成色方面的性能得到改善；

本发明的木塑复合材料采用PLA和改性木质素作为复合材料的基体，通过在木质素表面接枝高分子链段对木质素进行表面改性，能够有效改善木质素在PLA中的分散，同时，能够提高复合材料的力学性能和抗紫外性能；通过在复合材料中加入聚磷酸铵与二乙基次膦酸铝复配的阻燃剂，两者协效，起到了良好的阻燃作用，赋予复合材料极高的阻燃效率；同时，改性填料的加入，一方面能够提高复合材料的力学性能，另一方面可以使木塑材料在抗污、保持成色方面的性能得到改善；本发明的制备方法简单、易于加工，得到的生物基木塑复合材料综合性能高、易于生物降解，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

生物基木塑复合材料，由如下重量份的原料制成：PLA树脂50-60份、二氯甲烷100-120份、改性木质素15-20份、改性填料8-12份、阻燃剂1-2份、抗氧剂1-2份、润滑剂0.5-0.8份、稳定剂0.3-0.5份、加工助剂0.1-0.2份；

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂TNP或抗氧剂164中的一种或几种的组合物；

所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、石蜡、硬脂酸锌、聚丙烯蜡、硬脂酸钙中的一种或几种的组合物；

所述热稳定剂是二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、马来酸二烷基锡、双(马来酸单丁酯)二丁基锡、马来酸二辛基锡、二辛基锡双(巯基乙酸异丁酯)、二辛基锡双(巯基乙酸异辛酯)中的一种或几种的组合物；

所述加工助剂为MMA/丙烯酸酯共聚物；

所述改性填料由如下方法制备：

1)按照质量比1:6-7将三异硬脂酰基钛酸异丙酯溶解于丙酮中，再加入质量分数为80％的乙醇水溶液，乙醇水溶液的加入量为丙酮体积的18-20倍，混合均匀，室温下超声处理5min，得到改性溶液；

2)将填料在90℃真空干燥箱中干燥60-70min，然后加入到改性溶液中，将体系升温至68℃，于68℃恒温条件下、100r/min匀速搅拌180-200min，过滤、干燥、研磨、过200目筛，得到改性填料；

其中，所述填料为滑石粉、纳米蒙脱土和纳米炭黑按照质量之比为10:4-5:0.8-1.4混合得到的复配物；

三异硬脂酰基钛酸异丙酯特殊的二辛基亚磷酸酰氧基结构能够与无机填料表面的羟基等活性基团反应，使三异硬脂酰基钛酸异丙酯的分子链能高效的附着在无机填料颗粒表面，提高无机填料与高聚物基体(PLA)的相容性，增大无机填料的分散性能；滑石粉和纳米蒙脱土的加入能够改善木塑材料的力学性能，纳米炭黑的添加，可以使木塑材料在抗污、保持成色方面的性能得到改善；

所述阻燃剂为聚磷酸铵与二乙基次膦酸铝按照质量之比为5:1混合得到的复配物；

高温下聚磷酸铵降解产生NH₃、H₂O在燃烧过程中可以稀释可燃性气体和易挥发性物质，同时，聚磷酸铵降解产生的聚磷酸可与木质素上的羟基酯化脱水交联形成炭层，阻隔了氧气和热量交换；二乙基次膦酸铝降解产物磷酸铝起到加固炭层的作用，使炭层具有更好的隔绝作用，而且二乙基次膦酸铝经过一系列降解产生的含磷活性自由基可以捕捉H·、HO·，破坏燃烧链式反应，减弱了热释放；聚磷酸铵主要在凝聚相中起阻燃作用，而二乙基次膦酸铝主要在气相中起阻燃作用，当质量比为5:1时，两者达到了最佳的平衡，表现出协同效应，起到了最好的阻燃作用，具有极高的阻燃效率；

所述改性木质素由如下方法制备：

1)按照固液比1g：200-250mL将0.33g木质素与无水甲苯混合，将体系置于48℃恒温水浴锅内，通入N₂，在N₂氛围中、48℃下以100r/min搅拌30min，得到均匀的混合体系；

2)在N₂保护下，在上述混合体系中加入6.53g的N-甲基吡咯烷酮，再加入0.08g辛酸亚锡，升温至128℃，恒温条件下反应20h，再加入4.82g草酸二乙酯，继续反应10h；

3)反应产物经大量甲醇沉淀、过滤，再用甲醇反复洗涤离心4-5次，所得产物在60℃真空干燥箱中干燥12-14h，制得改性木质素；

N-甲基吡咯烷酮、草酸二乙酯与木质素表面的羟基开环聚合，在木质素表面接枝高分子链，得到表面改性的木质素；经过改性的木质素与PLA具有良好的相容性，接枝的高分子链段能够改善木质素在PLA中的分散性，使得改性木质素会以均匀大小的颗粒分散在PLA的基材中，木质素属于一种刚性粒子，因而提高了木质素对PLA的增强效果，同时，改性木质素表面的链段的柔性高，链段的运动能力强，在复合材料中能起到增加材料韧性的作用；复合材料在拉伸变形时材料内部产生大量褶皱，由此形成的褶皱能均匀地分散外界应力，能量沿褶皱扩散，因此提高复合材料的断裂伸长率，木质素表面的高分子链段有利于此种褶皱的产生，提高复合材料的断裂伸长率；改性木质素表面的链段在木质素表面还会形成相对致密的层，影响木质素对紫外光的吸收，赋予PLA较优异的抗紫外性质；

所述生物基木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、按照重量份数称取原料，并将PLA树脂、改性木质素、改性填料、阻燃剂在80℃鼓风干燥箱中干燥6-7h；

步骤二、将PLA树脂溶解于二氯甲烷中，将改性木质素加入到PLA的二氯甲烷溶液中，室温下磁力搅拌4h，分散均匀，再在室温下缓慢挥发溶剂12-15h后，再置于40℃真空干燥箱中干燥10h，得到木塑基料；

通过在二氯甲烷溶剂中，将改性木质素与PLA树脂共混，能够提高二者的接触面积，使得改性木质素与PLA树脂混合均匀，提高改性木质素在PLA树脂中的分散程度；

步骤三、将木塑基料、改性填料、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、稳定剂、加工助剂于高速粉碎机中混合均匀，然后在转矩流变仪中以150℃、50r/s混炼10min；

步骤四、从转矩流变仪中取出后在热压机中温度180℃、压力4MPa条件下热压10min，后升温至200℃、压力为4MPa条件下热压20min，冷却至室温，制得生物基木塑复合材料。

实施例1

生物基木塑复合材料，由如下重量份的原料制成：PLA树脂50份、二氯甲烷100份、改性木质素15份、改性填料8份、阻燃剂1份、抗氧剂1份、润滑剂0.5份、稳定剂0.3份、加工助剂0.1份；

所述生物基木塑复合材料由如下步骤制成：

步骤一、按照重量份数称取原料，并将PLA树脂、改性木质素、改性填料、阻燃剂在80℃鼓风干燥箱中干燥6-7h；

步骤二、将PLA树脂溶解于二氯甲烷中，将改性木质素加入到PLA的二氯甲烷溶液中，室温下磁力搅拌4h，分散均匀，再在室温下缓慢挥发溶剂12h后，再置于40℃真空干燥箱中干燥10h，得到木塑基料；

步骤三、将木塑基料、改性填料、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、稳定剂、加工助剂于高速粉碎机中混合均匀，然后在转矩流变仪中以150℃、50r/s混炼10min；

步骤四、从转矩流变仪中取出后在热压机中温度180℃、压力4MPa条件下热压10min，后升温至200℃、压力为4MPa条件下热压20min，冷却至室温，制得生物基木塑复合材料。

实施例2

生物基木塑复合材料，由如下重量份的原料制成：PLA树脂55份、二氯甲烷110份、改性木质素17.5份、改性填料10份、阻燃剂1.5份、抗氧剂1.5份、润滑剂0.7份、稳定剂0.4份、加工助剂0.15份；

所述生物基木塑复合材料由如下步骤制成：

步骤一、按照重量份数称取原料，并将PLA树脂、改性木质素、改性填料、阻燃剂在80℃鼓风干燥箱中干燥6-7h；

步骤二、将PLA树脂溶解于二氯甲烷中，将改性木质素加入到PLA的二氯甲烷溶液中，室温下磁力搅拌4h，分散均匀，再在室温下缓慢挥发溶剂12-15h后，再置于40℃真空干燥箱中干燥10h，得到木塑基料；

步骤三、将木塑基料、改性填料、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、稳定剂、加工助剂于高速粉碎机中混合均匀，然后在转矩流变仪中以150℃、50r/s混炼10min；

步骤四、从转矩流变仪中取出后在热压机中温度180℃、压力4MPa条件下热压10min，后升温至200℃、压力为4MPa条件下热压20min，冷却至室温，制得生物基木塑复合材料。

实施例3

生物基木塑复合材料，由如下重量份的原料制成：PLA树脂60份、二氯甲烷120份、改性木质素20份、改性填料12份、阻燃剂2份、抗氧剂2份、润滑剂0.8份、稳定剂0.5份、加工助剂0.2份；

所述生物基木塑复合材料由如下步骤制成：

步骤一、按照重量份数称取原料，并将PLA树脂、改性木质素、改性填料、阻燃剂在80℃鼓风干燥箱中干燥7h；

步骤二、将PLA树脂溶解于二氯甲烷中，将改性木质素加入到PLA的二氯甲烷溶液中，室温下磁力搅拌4h，分散均匀，再在室温下缓慢挥发溶剂15h后，再置于40℃真空干燥箱中干燥10h，得到木塑基料；

步骤三、将木塑基料、改性填料、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、稳定剂、加工助剂于高速粉碎机中混合均匀，然后在转矩流变仪中以150℃、50r/s混炼10min；

步骤四、从转矩流变仪中取出后在热压机中温度180℃、压力4MPa条件下热压10min，后升温至200℃、压力为4MPa条件下热压20min，冷却至室温，制得生物基木塑复合材料。

对实施例1-3制备得到的复合材料及市售普通木塑复合材料做如下性能测试：

(1)力学性能测试：对于拉伸测试样品，热压成0.5mm厚的薄片，裁成特定的形状作为测试样品，拉伸速率为10mm/min；对于冲击测试样品，热压成3mm×10mm×80mm的样条，再在样品中部加工一个45°的V形缺口(上端半径为0.25mm，缺口深度为2mm)作为测试样品，测试结果如下表：

可知，本发明制备得到的木塑复合材料的断裂伸长率达到210％以上，缺口冲击强度达到73.6-74.2kJ·m^-2，拉伸韧性达到67.9-68.5MJ·m^-3，说明本发明制备得到的木塑复合材料的力学性能优异；

(2)阻燃性能测试：LOI测试参照ASTMD2863-97标准，样条的尺寸为130.0mm×6.5mm×3.2mm；UL-94测试参照ASTMD3801标准，试样尺寸为130.0mm×13.0mm×3.2mm，测试结果如下表：

	实施例1	实施例2	实施例3	市售木塑材料
					LOI/％	29.5	29.8	29.9	20.1
UL-94级别	V-0	V-0	V-0	无级别

可知，本发明制备得到的木塑材料的LOI值达到29.5-29.9，UL-94级别均达到V-0级，说明本发明制备得到的木塑复合材料的阻燃性能高。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.生物基木塑复合材料，其特征在于，由如下重量份的原料制成：PLA树脂50-60份、二氯甲烷100-120份、改性木质素15-20份、改性填料8-12份、阻燃剂1-2份、抗氧剂1-2份、润滑剂0.5-0.8份、稳定剂0.3-0.5份、加工助剂0.1-0.2份；

所述生物基木塑复合材料由如下步骤制成：

步骤一、按照重量份数称取原料，并将PLA树脂、改性木质素、改性填料、阻燃剂在80℃鼓风干燥箱中干燥6-7h；

步骤二、将PLA树脂溶解于二氯甲烷中，将改性木质素加入到PLA的二氯甲烷溶液中，室温下磁力搅拌4h，分散均匀，再在室温下缓慢挥发溶剂12-15h后，再置于40℃真空干燥箱中干燥10h，得到木塑基料；

步骤三、将木塑基料、改性填料、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、稳定剂、加工助剂于高速粉碎机中混合均匀，然后在转矩流变仪中以150℃、50r/s混炼10min；

步骤四、从转矩流变仪中取出后在热压机中温度180℃、压力4MPa条件下热压10min，后升温至200℃、压力为4MPa条件下热压20min，冷却至室温，制得生物基木塑复合材料。

2.根据权利要求1所述的生物基木塑复合材料，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、石蜡、硬脂酸锌、聚丙烯蜡、硬脂酸钙中的一种或几种的组合物。

3.根据权利要求1所述的生物基木塑复合材料，其特征在于，所述改性填料由如下方法制备：

1)按照质量比1:6-7将三异硬脂酰基钛酸异丙酯溶解于丙酮中，再加入质量分数为80％的乙醇水溶液，乙醇水溶液的加入量为丙酮体积的18-20倍，混合均匀，室温下超声处理5min，得到改性溶液；

2)将填料在90℃真空干燥箱中干燥60-70min，然后加入到改性溶液中，将体系升温至68℃，于68℃恒温条件下、100r/min匀速搅拌180-200min，过滤、干燥、研磨、过200目筛，得到改性填料；

其中，所述填料为滑石粉、纳米蒙脱土和纳米炭黑按照质量之比为10:4-5:0.8-1.4混合得到的复配物。

4.根据权利要求1所述的生物基木塑复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为聚磷酸铵与二乙基次膦酸铝按照质量之比为5:1混合得到的复配物。

5.根据权利要求1所述的生物基木塑复合材料，其特征在于，所述改性木质素由如下方法制备：

1)按照固液比1g：200-250mL将0.33g木质素与无水甲苯混合，将体系置于48℃恒温水浴锅内，通入N₂，在N₂氛围中、48℃下以100r/min搅拌30min，得到均匀的混合体系；

2)在N₂保护下，在上述混合体系中加入6.53g的N-甲基吡咯烷酮，再加入0.08g辛酸亚锡，升温至128℃，恒温条件下反应20h，再加入4.82g草酸二乙酯，继续反应10h；

3)反应产物经大量甲醇沉淀、过滤，再用甲醇反复洗涤离心4-5次，所得产物在60℃真空干燥箱中干燥12-14h，制得改性木质素。

6.生物基木塑复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、按照重量份数称取原料，并将PLA树脂、改性木质素、改性填料、阻燃剂在80℃鼓风干燥箱中干燥6-7h；

步骤二、将PLA树脂溶解于二氯甲烷中，将改性木质素加入到PLA的二氯甲烷溶液中，室温下磁力搅拌4h，分散均匀，再在室温下缓慢挥发溶剂12-15h后，再置于40℃真空干燥箱中干燥10h，得到木塑基料；

步骤三、将木塑基料、改性填料、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、稳定剂、加工助剂于高速粉碎机中混合均匀，然后在转矩流变仪中以150℃、50r/s混炼10min；

步骤四、从转矩流变仪中取出后在热压机中温度180℃、压力4MPa条件下热压10min，后升温至200℃、压力为4MPa条件下热压20min，冷却至室温，制得生物基木塑复合材料。