CN109897327A - 一种可生物降解的排水板及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可生物降解的排水板及其制备工艺，其中包括聚苯乙烯乳液、改性聚乳酸、改性木质纤维等组分；现如今的排水板一般都利用聚苯乙烯来进行制备，但是聚苯乙烯的化学稳定性比较差，不抗油脂，且不容易生物降解，容易对环境造成污染，因此，我们需要制备一种可以生物降解的排水板。本发明中加入木质纤维，不仅可以对聚乳酸、聚苯乙烯起到增韧作用，同时木质纤维成本低，易生物降解，废物再次利用；本发明改进了排水板的配方，优化了制备工艺，制备得到的排水板不仅具有较好的耐腐蚀、耐水性能，力学性能优异，同时具有较好的生物可降解性能，对环境友好，具有较高的实用性。

Description

一种可生物降解的排水板及其制备工艺

技术领域

本发明涉及排水板加工技术领域，具体是一种可生物降解的排水板及其制备工艺。

背景技术

塑料排水板一般由聚苯乙烯(HIPS)或者是聚乙烯(HDPE)为原料塑胶底板，再经过冲压制成圆锥突台或者加劲肋的凸点(或中空圆柱形多孔)而成，是现如今的道路施工中不可缺少的一个工具。

随着科技的进步和发展，我们在排水板的板材和加工工艺上不断改进创新，现如今的聚苯乙烯排水板的抗压强度和整体力学性能都有明显提高，但随着研究的深入我们发现，聚苯乙烯的化学稳定性比较差，不抗油脂，且不容易生物降解，容易对环境造成污染，这给我们带来了极大的困扰。

针对上述情况，我们需要设计一种可生物降解的排水板及其制备工艺，这是我们亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可生物降解的排水板及其制备工艺，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可生物降解的排水板，所述排水板各原料组分如下：以重量计，改性木质纤维20-35份、改性聚乳酸45-60份、聚苯乙烯乳液25-40份、敏化剂8-16份。

较优化地，所述改性木质纤维由木质纤维表面改性制备，所述木质纤维表面通过改性剂改性。

较优化地，所述改性剂各原料组分如下：以重量计，偶联剂5-15份、二氧化硅气凝胶10-20份。

较优化地，所述改性聚乳酸各原料组分如下：以重量计，聚乳酸30-40份、马来酸酐1-2份、过氧化苯甲酰0.5-1份。

较优化地，所述聚苯乙烯乳液各原料组分如下：以重量计，乳化剂3-8份、苯乙烯5-18份、偶氮二异丁腈1-3份。

较优化地，所述敏化剂包括光敏剂和热敏剂，所述光敏剂和热敏剂的质量比为2∶(1-1.5)。

较优化地，所述光敏剂为芳香酮、芳香胺、二茂铁的一种；所述热敏剂为乙酰基丙酮锰、乙酰基丙酮钴中的一种；所述乳化剂为聚乙烯吡络烷酮；所述偶联剂为钛酸酯。

本发明中设计了一种可生物降解的排水板及其制备工艺，其中包括聚苯乙烯乳液、改性聚乳酸、改性木质纤维等组分；现如今的排水板一般都利用聚苯乙烯来进行制备，但是聚苯乙烯的化学稳定性比较差，不抗油脂，且不容易生物降解，容易对环境造成污染，因此，我们需要制备一种可以生物降解的排水板。

本发明中加入木质纤维，木质纤维选择小麦秸秆、稻草、树枝等原料制备，木质纤维的添加不仅可以对聚乳酸、聚苯乙烯起到增韧作用，提高排水板的力学性能，同时木质纤维成本低，易生物降解，废物再次利用，也降低了农业废弃物对环境的污染；本发明中利用木质纤维进行改性剂表面改性制备得到改性木质纤维，提高了木质纤维的表面疏水能力，使得制备的排水板具有较好的耐腐蚀性和抗水效果；

木质纤维的制备：首先准备原料，原料选择小麦秸秆、稻草、树枝等天然原料，洗净，分别剪成长度为4-6cm的小段，水洗2-3次，过滤粉碎，过20-40目筛，得到木质纤维；

木质纤维表面通过改性剂改性，改性剂设计为偶联剂、二氧化硅气凝胶等原料，其中偶联剂为钛酸酯，在制备过程中，钛酸酯中-Ti-OC₃H₇能够与木质纤维表面的C-OH发生反应形成-Ti-O-C，使得钛酸酯能够牢固的吸附在木质纤维表面，形成一层疏水层；同时钛酸酯分子中含有焦磷酸基，能够提高木质纤维与聚乳酸、聚苯乙烯乳液等组分之间的粘结性；通过偶联剂对木质纤维表面改性，不仅可以提高木质纤维与各组分之间的相容性和粘结性，同时由于表面疏水层的存在，也提高了排水板的疏水性，使得排水板具有较好的耐腐蚀、抗水效果。

本发明中通过偶联剂对木质纤维表面改性，接着利用二氧化硅气凝胶在表面涂覆一层阻隔层，二氧化硅气凝胶具有超疏水性能，可以进一步提高排水板的耐腐蚀和抗水性能，排水板的使用寿命提高；二氧化硅气凝胶具有牢固的网络结构，化学性能稳定，比表面积大，能够提高光敏剂和热敏剂的使用效率，同时也能够对木质纤维起到一定的保护作用。

本发明中添加了聚乳酸，聚乳酸是一种常见的可生物降解的塑料，具有较为良好的生物降解性能，而聚苯乙烯很难被生物降解，只有在光的照射下才会发生生物降解，通过在聚苯乙烯中添加聚乳酸共混，可以有效提高聚苯乙烯的力学性能，同时改善了聚苯乙烯的生物降解性能，有利于聚苯乙烯与环境同化；本发明中聚乳酸利用马来酸酐、过氧化苯甲酰接枝改性，经过马来酸酐接枝后，聚乳酸表面存在着大量的羧基，聚乳酸的表面极性增强，更容易与聚苯乙烯、木质纤维相接触结合，提高了排水板的综合性能。

本发明中的聚苯乙烯没有选择常用的聚苯乙烯树脂，而是利用乳化剂、偶氮二异丁腈和苯乙烯制备聚苯乙烯乳液，在木质纤维、聚乳酸等组分混合时，聚苯乙烯乳液能够有效的填充到各个组分之间的空隙中，使得整个排水板的结构更加紧密，同时也有效阻止了腐蚀离子的侵入，进一步提高了排水板的耐腐蚀性能。

本发明中添加了光敏剂和热敏剂，通过在木质纤维表面涂覆阻隔层，光敏剂、热敏剂能够较好的吸附在阻隔层上，并且感光、感热效率大大提高，而聚苯乙烯可以在光照射下进行生物降解，这样设计有效提高了排水板的生物降解能力和降解效率，扩大了排水板的应用范围，具有较高的实用性。

较优化地，一种可生物降解的排水板的制备工艺，包括以下步骤：

1)准备原料；

2)木质纤维的表面改性；

3)聚乳酸接枝改性；

4)取步骤2)制备的改性木质纤维，步骤3)中制备的改性聚乳酸，熔融挤压成型，冷却，得到所述排水板。

较优化地，包括以下步骤：

1)准备原料：

a)按比例称取光敏剂、热敏剂、乳化剂、苯乙烯、偶氮二异丁腈、聚乳酸、马来酸酐、过氧化苯甲酰、偶联剂、二氧化硅气凝胶和木质纤维，备用；

b)制备聚苯乙烯乳液：取步骤a)中准备的乳化剂，置于三口烧杯中，超声辅助下乙醇溶解，开启搅拌，升温至70-80℃，投入步骤a)中准备的偶氮二异丁腈，反应，再加入步骤a)中准备的苯乙烯继续反应，冷却至常温，得到聚苯乙烯乳液；

2)木质纤维的表面改性：

a)取步骤1)准备的木质纤维，置于氢氧化钠溶液中，40-50℃恒温搅拌，过滤，水洗；再投入步骤1)准备的偶联剂中，30-40℃浸渍，得到物料A；

b)取步骤1)准备的二氧化硅气凝胶，室温下溶解分散，得到二氧化硅气凝胶分散液；取步骤a)制备的物料A，放入二氧化硅气凝胶分散液中浸渍，超声振荡，烘干，得到改性木质纤维；

3)聚乳酸接枝改性：取步骤1)准备的聚乳酸、马来酸酐和过氧化苯甲酰，混合均匀，投入密炼机中混炼，混炼时间为6-10min，混炼温度为170-180℃，挤出冷却，造粒，得到改性聚乳酸；

4)取步骤2)制备的改性木质纤维，投入高速搅拌混合机中，依次加入步骤1)准备的光敏剂、热敏剂，搅拌5-10min，再加入步骤3)中制备的改性聚乳酸、步骤1)准备的聚苯乙烯乳液，搅拌均匀，温度为160-180℃，熔融挤出，再投入注塑机中注塑成型，水槽过水冷却，打卷，得到所述排水板。

较优化地，包括以下步骤：

1)准备原料：

a)按比例称取光敏剂、热敏剂、乳化剂、苯乙烯、偶氮二异丁腈、聚乳酸、马来酸酐、过氧化苯甲酰、偶联剂、二氧化硅气凝胶和木质纤维，备用；

b)制备聚苯乙烯乳液：取步骤a)中准备的乳化剂，置于三口烧杯中，超声辅助下乙醇溶解，开启搅拌，升温至70-80℃，投入步骤a)中准备的偶氮二异丁腈，反应30-40min，再加入步骤a)中准备的苯乙烯，继续反应3-4h，冷却至常温，得到聚苯乙烯乳液；本发明中首先进行原料的准备，便于后续进行操作；本技术方案中制备了聚苯乙烯乳液，不仅可以填充到各个组分之间的空隙中，使整个结构更加紧密牢固，同时还能阻隔腐蚀离子的侵入，提高了排水板的耐腐蚀性能和抗水效果，使用寿命更长；

2)木质纤维的表面改性：

a)取步骤1)准备的木质纤维，置于氢氧化钠溶液中，40-50℃恒温搅拌，搅拌时间为50-60min，过滤，水洗2-3次；再投入步骤1)准备的偶联剂中，30-40℃浸渍3-5min，得到物料A；本技术方案中首先利用偶联剂对木质纤维表面进行改性，提高木质纤维表面的疏水性，同时也提高了木质纤维与各组分之间的相容性；木质纤维的存在还可以起到增韧作用，进一步提高排水板的力学性能；

b)取步骤1)准备的二氧化硅气凝胶，室温下溶解分散，得到二氧化硅气凝胶分散液；取步骤a)制备的物料A，放入二氧化硅气凝胶分散液中浸渍，超声振荡20-30min，烘干，得到改性木质纤维；本技术方案中在木质纤维表面涂覆一层阻隔层，由于二氧化硅气凝胶具有超疏水性，进一步提高了排水板的耐水性，同时二氧化硅的网络结构紧密，比表面积大，可以提高光敏剂和热敏剂的吸附性，提高感光、感热效率；

3)聚乳酸接枝改性：取步骤1)准备的聚乳酸、马来酸酐和过氧化苯甲酰，混合均匀，投入密炼机中混炼，混炼时间为6-10min，混炼温度为170-180℃，挤出冷却，造粒，得到改性聚乳酸；本技术方案中利用马来酸酐对聚乳酸接枝改性，提高聚乳酸表面极性，提高聚乳酸与其余各组分之间的相容性；

4)取步骤2)制备的改性木质纤维，投入高速搅拌混合机中，依次加入步骤1)准备的光敏剂、热敏剂，搅拌5-10min，再加入步骤3)中制备的改性聚乳酸、步骤1)准备的聚苯乙烯乳液，搅拌均匀，温度为160-180℃，熔融挤出，再投入注塑机中注塑成型，水槽过水冷却，打卷，得到所述排水板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本技术方案首先利用小麦秸秆、稻草、树枝等原料制备得到木质纤维，再利用偶联剂对木质纤维表面进行改性，提高纤维表面的疏水性，再利用二氧化硅气凝胶在木质纤维表面涂覆一层阻隔层，便于光敏剂、热敏剂的吸附，同时由于其特有的超疏水性，制备得到的排水板的耐腐蚀、耐水性能得到提高；本发明中聚苯乙烯选择使用聚苯乙烯乳液，可以起到填充作用，完善体系网格结构，使得整体结构更加牢固紧密，提高排水板的力学性能。

本发明制备了一种可生物降解的排水板及其制备工艺，改进了排水板的配方，优化了制备工艺，制备得到的排水板不仅具有较好的耐腐蚀、耐水性能，力学性能优异，同时具有较好的生物可降解性能，对环境友好，具有较高的实用性。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

首先准备原料，按比例称取光敏剂、热敏剂、乳化剂、苯乙烯、偶氮二异丁腈、聚乳酸、马来酸酐、过氧化苯甲酰、偶联剂、二氧化硅气凝胶和木质纤维，备用；制备聚苯乙烯乳液：取乳化剂置于三口烧杯中，超声辅助下乙醇溶解，开启搅拌，升温至70℃，投入偶氮二异丁腈，反应30min，再加入苯乙烯，继续反应3h，冷却至常温，得到聚苯乙烯乳液；

接着木质纤维的表面改性，取木质纤维，置于氢氧化钠溶液中，40℃恒温搅拌，搅拌时间为50min，过滤，水洗2次；再投入偶联剂中，30℃浸渍3min，得到物料A；取二氧化硅气凝胶，室温下溶解分散，得到二氧化硅气凝胶分散液；取物料A，放入二氧化硅气凝胶分散液中浸渍，超声振荡20min，烘干，得到改性木质纤维；

再进行聚乳酸接枝改性，取聚乳酸、马来酸酐和过氧化苯甲酰，混合均匀，投入密炼机中混炼，混炼时间为6min，混炼温度为170℃，挤出冷却，造粒，得到改性聚乳酸；最后取改性木质纤维，投入高速搅拌混合机中，依次加入光敏剂、热敏剂，搅拌5min，再加入改性聚乳酸、聚苯乙烯乳液，搅拌均匀，温度160℃下熔融挤出，再投入注塑机中注塑成型，水槽过水冷却，打卷，得到所述排水板。

本实施例中，排水板各原料组分如下：以重量计，改性木质纤维20份、改性聚乳酸45份、聚苯乙烯乳液25份、敏化剂8份。

其中改性剂各原料组分如下：以重量计，偶联剂5份、二氧化硅气凝胶10份；改性聚乳酸各原料组分如下：以重量计，聚乳酸30份、马来酸酐1份、过氧化苯甲酰0.5份。聚苯乙烯乳液各原料组分如下：以重量计，乳化剂3份、苯乙烯5份、偶氮二异丁腈1份。

其中敏化剂包括光敏剂和热敏剂，所述光敏剂和热敏剂的质量比为2∶1；光敏剂为芳香酮；所述热敏剂为乙酰基丙酮锰；所述乳化剂为聚乙烯吡络烷酮；所述偶联剂为钛酸酯。

实施例2：

首先准备原料，按比例称取光敏剂、热敏剂、乳化剂、苯乙烯、偶氮二异丁腈、聚乳酸、马来酸酐、过氧化苯甲酰、偶联剂、二氧化硅气凝胶和木质纤维，备用；制备聚苯乙烯乳液：取乳化剂置于三口烧杯中，超声辅助下乙醇溶解，开启搅拌，升温至75℃，投入偶氮二异丁腈，反应35min，再加入苯乙烯，继续反应3.5h，冷却至常温，得到聚苯乙烯乳液；

接着木质纤维的表面改性，取木质纤维，置于氢氧化钠溶液中，40-50℃恒温搅拌，搅拌时间为55min，过滤，水洗3次；再投入偶联剂中，35℃浸渍4min，得到物料A；取二氧化硅气凝胶，室温下溶解分散，得到二氧化硅气凝胶分散液；取物料A，放入二氧化硅气凝胶分散液中浸渍，超声振荡25min，烘干，得到改性木质纤维；

再进行聚乳酸接枝改性，取聚乳酸、马来酸酐和过氧化苯甲酰，混合均匀，投入密炼机中混炼，混炼时间为8min，混炼温度为175℃，挤出冷却，造粒，得到改性聚乳酸；最后取改性木质纤维，投入高速搅拌混合机中，依次加入光敏剂、热敏剂，搅拌8min，再加入改性聚乳酸、聚苯乙烯乳液，搅拌均匀，温度170℃下熔融挤出，再投入注塑机中注塑成型，水槽过水冷却，打卷，得到所述排水板。

本实施例中，排水板各原料组分如下：以重量计，改性木质纤维28份、改性聚乳酸53份、聚苯乙烯乳液32份、敏化剂12份。

其中改性剂各原料组分如下：以重量计，偶联剂10份、二氧化硅气凝胶15份；改性聚乳酸各原料组分如下：以重量计，聚乳酸35份、马来酸酐1.5份、过氧化苯甲酰0.8份。聚苯乙烯乳液各原料组分如下：以重量计，乳化剂5份、苯乙烯12份、偶氮二异丁腈2份。

其中敏化剂包括光敏剂和热敏剂，所述光敏剂和热敏剂的质量比为2∶1.2；光敏剂为芳香胺；所述热敏剂为乙酰基丙酮钴；所述乳化剂为聚乙烯吡络烷酮；所述偶联剂为钛酸酯。

实施例3：

首先准备原料，按比例称取光敏剂、热敏剂、乳化剂、苯乙烯、偶氮二异丁腈、聚乳酸、马来酸酐、过氧化苯甲酰、偶联剂、二氧化硅气凝胶和木质纤维，备用；制备聚苯乙烯乳液：取乳化剂置于三口烧杯中，超声辅助下乙醇溶解，开启搅拌，升温至80℃，投入偶氮二异丁腈，反应40min，再加入苯乙烯，继续反应4h，冷却至常温，得到聚苯乙烯乳液；

接着木质纤维的表面改性，取木质纤维，置于氢氧化钠溶液中，50℃恒温搅拌，搅拌时间为60min，过滤，水洗3次；再投入偶联剂中，40℃浸渍5min，得到物料A；取二氧化硅气凝胶，室温下溶解分散，得到二氧化硅气凝胶分散液；取物料A，放入二氧化硅气凝胶分散液中浸渍，超声振荡30min，烘干，得到改性木质纤维；

再进行聚乳酸接枝改性，取聚乳酸、马来酸酐和过氧化苯甲酰，混合均匀，投入密炼机中混炼，混炼时间为10min，混炼温度为180℃，挤出冷却，造粒，得到改性聚乳酸；最后取改性木质纤维，投入高速搅拌混合机中，依次加入光敏剂、热敏剂，搅拌10min，再加入改性聚乳酸、聚苯乙烯乳液，搅拌均匀，温度180℃下熔融挤出，再投入注塑机中注塑成型，水槽过水冷却，打卷，得到所述排水板。

本实施例中，排水板各原料组分如下：以重量计，改性木质纤维35份、改性聚乳酸60份、聚苯乙烯乳液40份、敏化剂16份。

其中改性剂各原料组分如下：以重量计，偶联剂15份、二氧化硅气凝胶20份；改性聚乳酸各原料组分如下：以重量计，聚乳酸40份、马来酸酐2份、过氧化苯甲酰1份。聚苯乙烯乳液各原料组分如下：以重量计，乳化剂8份、苯乙烯18份、偶氮二异丁腈3份。

其中敏化剂包括光敏剂和热敏剂，所述光敏剂和热敏剂的质量比为2∶1.5；光敏剂为二茂铁；所述热敏剂为乙酰基丙酮锰；所述乳化剂为聚乙烯吡络烷酮；所述偶联剂为钛酸酯。

实施例4：

首先准备原料，按比例称取光敏剂、热敏剂、乳化剂、苯乙烯、偶氮二异丁腈、聚乳酸、马来酸酐、过氧化苯甲酰、偶联剂和木质纤维，备用；制备聚苯乙烯乳液：取乳化剂置于三口烧杯中，超声辅助下乙醇溶解，开启搅拌，升温至75℃，投入偶氮二异丁腈，反应35min，再加入苯乙烯，继续反应3.5h，冷却至常温，得到聚苯乙烯乳液；

接着木质纤维的表面改性，取木质纤维，置于氢氧化钠溶液中，40-50℃恒温搅拌，搅拌时间为55min，过滤，水洗3次；再投入偶联剂中，35℃浸渍4min，得到改性木质纤维；

再进行聚乳酸接枝改性，取聚乳酸、马来酸酐和过氧化苯甲酰，混合均匀，投入密炼机中混炼，混炼时间为8min，混炼温度为175℃，挤出冷却，造粒，得到改性聚乳酸；最后取改性木质纤维，投入高速搅拌混合机中，依次加入光敏剂、热敏剂，搅拌8min，再加入改性聚乳酸、聚苯乙烯乳液，搅拌均匀，温度170℃下熔融挤出，再投入注塑机中注塑成型，水槽过水冷却，打卷，得到所述排水板。

本实施例中，排水板各原料组分如下：以重量计，改性木质纤维28份、改性聚乳酸53份、聚苯乙烯乳液32份、敏化剂12份。

其中改性剂为偶联剂10份；改性聚乳酸各原料组分如下：以重量计，聚乳酸35份、马来酸酐1.5份、过氧化苯甲酰0.8份。聚苯乙烯乳液各原料组分如下：以重量计，乳化剂5份、苯乙烯12份、偶氮二异丁腈2份。

其中敏化剂包括光敏剂和热敏剂，所述光敏剂和热敏剂的质量比为2∶1.2；光敏剂为芳香胺；所述热敏剂为乙酰基丙酮钴；所述乳化剂为聚乙烯吡络烷酮；所述偶联剂为钛酸酯。

实施例5：

首先准备原料，按比例称取光敏剂、热敏剂、聚苯乙烯、聚乳酸、马来酸酐、过氧化苯甲酰、偶联剂和木质纤维，备用；

接着木质纤维的表面改性，取木质纤维，置于氢氧化钠溶液中，40-50℃恒温搅拌，搅拌时间为55min，过滤，水洗3次；再投入偶联剂中，35℃浸渍4min，得到改性木质纤维；

再进行聚乳酸接枝改性，取聚乳酸、马来酸酐和过氧化苯甲酰，混合均匀，投入密炼机中混炼，混炼时间为8min，混炼温度为175℃，挤出冷却，造粒，得到改性聚乳酸；最后取改性木质纤维，投入高速搅拌混合机中，依次加入光敏剂、热敏剂，搅拌8min，再加入改性聚乳酸、聚苯乙烯，搅拌均匀，温度170℃熔融挤出，再投入注塑机中注塑成型，水槽过水冷却，打卷，得到所述排水板。

本实施例中，排水板各原料组分如下：以重量计，改性木质纤维28份、改性聚乳酸53份、聚苯乙烯32份、敏化剂12份。

其中改性剂为偶联剂10份；改性聚乳酸各原料组分如下：以重量计，聚乳酸35份、马来酸酐1.5份、过氧化苯甲酰0.8份。

其中敏化剂包括光敏剂和热敏剂，所述光敏剂和热敏剂的质量比为2∶1.2；光敏剂为芳香胺；所述热敏剂为乙酰基丙酮钴；所述偶联剂为钛酸酯。

实验1：

取实施例1-5制备的排水板，再取市面上常见的聚苯乙烯排水板，分别检测其力学性能，测得检测数据如下表所示：

从上表数据可知，实施例1-3均为本发明技术方案，与普通排水板相比，实施例1-3所制备的排水板的断裂伸长率可达到262％，抗压强度可达到251KPa，而在低温冲击脆化实验只能也正常通过，而普通排水板的各项数据要远远差于实施例1-3中的数据，这充分说明了本发明的配方设计合理，有效提高了整个排水板的抗压强度和综合力学性能。

实施例4中对木质纤维表面利用偶联剂改性，随即便进行排水板的制备，没有再木质纤维表面再涂覆一层阻隔层，其余工艺参数不变；与实施例1-3对比，实施例4中的断裂伸长率、抗压强度的数据相差较小，这充分说明了木质纤维表面的阻隔层对排水板的力学性能有一定的影响，但影响较小。

实施例5中只对木质纤维表面利用偶联剂改性，同时在制备过程中，将聚苯乙烯乳液换为聚苯乙烯树脂，其余工艺参数不变；与与实施例1-3对比，实施例5中的断裂伸长率、抗压强度的数据远远小于实施例1-3中的数据，同时实施例5中的数据对比实施例4也有明显降低，这充分说明了本技术方案中采用聚苯乙烯乳液进行排水板的制备，有效提高了排水板的综合力学性能。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种可生物降解的排水板，其特征在于：所述排水板各原料组分如下：以重量计，改性木质纤维20-35份、改性聚乳酸45-60份、聚苯乙烯乳液25-40份、敏化剂8-16份。

2.根据权利要求1所述的一种可生物降解的排水板，其特征在于：所述改性木质纤维由木质纤维表面改性制备，所述木质纤维表面通过改性剂改性。

3.根据权利要求2所述的一种可生物降解的排水板，其特征在于：所述改性剂各原料组分如下：以重量计，偶联剂5-15份、二氧化硅气凝胶10-20份。

4.根据权利要求3所述的一种可生物降解的排水板，其特征在于：所述改性聚乳酸各原料组分如下：以重量计，聚乳酸30-40份、马来酸酐1-2份、过氧化苯甲酰0.5-1份。

5.根据权利要求4所述的一种可生物降解的排水板，其特征在于：所述聚苯乙烯乳液各原料组分如下：以重量计，乳化剂3-8份、苯乙烯5-18份、偶氮二异丁腈1-3份。

6.根据权利要求5所述的一种可生物降解的排水板，其特征在于：所述敏化剂包括光敏剂和热敏剂，所述光敏剂和热敏剂的质量比为2∶(1-1.5)。

7.根据权利要求6所述的一种可生物降解的排水板，其特征在于：所述光敏剂为芳香酮、芳香胺、二茂铁的一种；所述热敏剂为乙酰基丙酮锰、乙酰基丙酮钴中的一种；所述乳化剂为聚乙烯吡络烷酮；所述偶联剂为钛酸酯。

8.一种可生物降解的排水板的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)准备原料；

2)木质纤维的表面改性；

3)聚乳酸接枝改性；

4)取步骤2)制备的改性木质纤维，步骤3)中制备的改性聚乳酸，熔融挤压成型，冷却，得到所述排水板。

9.根据权利要求8所述的一种可生物降解的排水板的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)准备原料：

a)按比例称取光敏剂、热敏剂、乳化剂、苯乙烯、偶氮二异丁腈、聚乳酸、马来酸酐、过氧化苯甲酰、偶联剂、二氧化硅气凝胶和木质纤维，备用；

b)制备聚苯乙烯乳液：取步骤a)中准备的乳化剂，置于三口烧杯中，超声辅助下乙醇溶解，开启搅拌，升温至70-80℃，投入步骤a)中准备的偶氮二异丁腈，反应，再加入步骤a)中准备的苯乙烯继续反应，冷却至常温，得到聚苯乙烯乳液；

2)木质纤维的表面改性：

a)取步骤1)准备的木质纤维，置于氢氧化钠溶液中，40-50℃恒温搅拌，过滤，水洗；再投入步骤1)准备的偶联剂中，30-40℃浸渍，得到物料A；

b)取步骤1)准备的二氧化硅气凝胶，室温下溶解分散，得到二氧化硅气凝胶分散液；取步骤a)制备的物料A，放入二氧化硅气凝胶分散液中浸渍，超声振荡，烘干，得到改性木质纤维；

3)聚乳酸接枝改性：取步骤1)准备的聚乳酸、马来酸酐和过氧化苯甲酰，混合均匀，投入密炼机中混炼，混炼时间为6-10min，混炼温度为170-180℃，挤出冷却，造粒，得到改性聚乳酸；

4)取步骤2)制备的改性木质纤维，投入高速搅拌混合机中，依次加入步骤1)准备的光敏剂、热敏剂，搅拌5-10min，再加入步骤3)中制备的改性聚乳酸、步骤1)准备的聚苯乙烯乳液，搅拌均匀，温度为160-180℃，熔融挤出，再投入注塑机中注塑成型，水槽过水冷却，打卷，得到所述排水板。

10.根据权利要求9所述的一种可生物降解的排水板的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)准备原料：

a)按比例称取光敏剂、热敏剂、乳化剂、苯乙烯、偶氮二异丁腈、聚乳酸、马来酸酐、过氧化苯甲酰、偶联剂、二氧化硅气凝胶和木质纤维，备用；

b)制备聚苯乙烯乳液：取步骤a)中准备的乳化剂，置于三口烧杯中，超声辅助下乙醇溶解，开启搅拌，升温至70-80℃，投入步骤a)中准备的偶氮二异丁腈，反应30-40min，再加入步骤a)中准备的苯乙烯，继续反应3-4h，冷却至常温，得到聚苯乙烯乳液；

2)木质纤维的表面改性：

a)取步骤1)准备的木质纤维，置于氢氧化钠溶液中，40-50℃恒温搅拌，搅拌时间为50-60min，过滤，水洗2-3次；再投入步骤1)准备的偶联剂中，30-40℃浸渍3-5min，得到物料A；

b)取步骤1)准备的二氧化硅气凝胶，室温下溶解分散，得到二氧化硅气凝胶分散液；取步骤a)制备的物料A，放入二氧化硅气凝胶分散液中浸渍，超声振荡20-30min，烘干，得到改性木质纤维；

3)聚乳酸接枝改性：取步骤1)准备的聚乳酸、马来酸酐和过氧化苯甲酰，混合均匀，投入密炼机中混炼，混炼时间为6-10min，混炼温度为170-180℃，挤出冷却，造粒，得到改性聚乳酸；

4)取步骤2)制备的改性木质纤维，投入高速搅拌混合机中，依次加入步骤1)准备的光敏剂、热敏剂，搅拌5-10min，再加入步骤3)中制备的改性聚乳酸、步骤1)准备的聚苯乙烯乳液，搅拌均匀，温度为160-180℃，熔融挤出，再投入注塑机中注塑成型，水槽过水冷却，打卷，得到所述排水板。