一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于木塑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物及制備方 法。本發(fā)明可應(yīng)用于替代木材的場合。
【背景技術(shù)】
[0002] 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的賴桿，它是農(nóng)業(yè)產(chǎn)物的廢棄物。由于天然氣的發(fā)展，人們 已經(jīng)不再將賴桿作為燃料使用，一般是直接在田地焚燒。近年來時有因賴桿燃燒產(chǎn)生的煙 塵影響飛機飛行安全和大氣環(huán)境質(zhì)量的報道。同時，賴桿焚燒也浪費了資源，合理的使用被 廢棄的材料是需要思考的問題。
[0003] 將廢棄賴桿變成有用的材料，在本領(lǐng)域的技術(shù)人員進行了各種嘗試，例如：賴桿氣 化產(chǎn)生生物質(zhì)燃氣和沼氣；液化產(chǎn)生燃料乙醇和生物柴油等。
[0004] 在已知的賴桿粉末中，由于種類多，含水量W及生長時間的差異造成了與塑料融 合時，工藝和產(chǎn)品性能的不穩(wěn)定。 陽〇化]影響賴桿復(fù)合材料強度的因素除了與所用的塑料有關(guān)外，與賴桿界面與塑料界面 的作用有密切的關(guān)系。
[0006] 在已知的技術(shù)中，能夠改變界面性質(zhì)就是偶聯(lián)劑。但是由于偶聯(lián)劑為小分子，其改 善的力學(xué)強度有限。同時，分子缺少滲透能力，難W擴散到賴桿內(nèi)部，導(dǎo)致改善的效果不是 十分明顯。
[0007] 可是由于苯乙締與聚丙締，聚乙締結(jié)構(gòu)上的差異，在W上體系中使用的混合增溶 劑在苯乙締中效果不是很明顯。
[0008] 已使用的木塑材料，密度較大，不適用在一些需要輕質(zhì)材料方面的使用。在滿足力 學(xué)性能的前提下，適當(dāng)控制木塑材料的孔桐，氣孔，減輕材料的密度是重要的內(nèi)容；但是，在 加氣過程，容易產(chǎn)生氣泡發(fā)泡不均勻的現(xiàn)象，分析造成運樣的原因是與所用的混合增溶劑 W及塑料的軟化點，流動性有密切的關(guān)系，適當(dāng)控制運些參數(shù)是解決運個關(guān)鍵問題的路徑。
[0009] 改性賴桿粉體，含有數(shù)目較多的徑基，運些徑基在一定條件可W參與反應(yīng)，可是所 用的聚苯乙締因分子都為非極性，與賴桿粉之間存在了相容性的問題。為此，采用過渡層的 方法是一條可行的途徑，就是在徑基上，連接一些非極性的官能基團，一邊接在木粉上，另 一邊接在混合增溶劑上，并梯次過渡到聚苯乙締來增加相容性。
[0010] 木材的阻燃是一個重要的問題，現(xiàn)在阻燃劑包括含憐，含面素，一些重要的氧化 物，例如，氧化儀，棚酸等。
[0011] 發(fā)泡劑種類很多，歸結(jié)起來主要是包括兩類，物理與化學(xué)發(fā)泡，物理發(fā)泡在木塑材 料中，容易溢出，采用化學(xué)發(fā)泡容易獲得較為理想的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是為了解決將農(nóng)業(yè)產(chǎn)物的廢棄物變成有用的材料的現(xiàn)有 技術(shù)中所存在的問題和缺陷，而提供一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物及制備方法。
[0013] 技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0014] 一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物，按質(zhì)量百分比由組分：改性賴桿粉末為20~ 50%，聚苯乙締為15~50%，混合增溶劑為5~20%，混合阻燃劑為5~13%，發(fā)泡劑為 8~12%，環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑1~5%組成。
[0015] 進一步，所述的改性賴桿粉末是指在常溫下，采用混合液噴灑處理過的粒徑為 5-25微米的賴桿粉體，混合液：賴桿粉末=1 :50。
[0016] 進一步，所述的混合液為異氯酸醋硅烷偶聯(lián)劑與乙醇的混合物，其混合質(zhì)量比為 異氯酸醋硅烷偶聯(lián)劑：乙醇=1 :10。
[0017] 進一步，所述的混合阻燃劑為亞憐酸Ξ苯醋，氨氧化侶和氧化儀的混合物，其混合 質(zhì)量比為亞憐酸Ξ苯醋：氨氧化侶：氧化儀=10 :2 :3。
[0018] 進一步，所述的混合增溶劑為苯乙締與醋酸乙締醋共聚而獲得的混合物，其分子 結(jié)構(gòu)為：
[0019]
[0020] 其中m:n:k= 3:1:0. 1，分子量為 5000。
[0021] 進一步，所述的發(fā)泡劑為AC化學(xué)發(fā)泡劑。
[0022] 本發(fā)明的一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物的制備方法，步驟是，先將配比稱量好的 改性賴桿粉末，聚苯乙締，混合增溶劑，混合阻燃劑，發(fā)泡劑和環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑放入攬拌 機中混合，混合時間為50-70分鐘，攬拌速率為100-150轉(zhuǎn)/分，混合均勻后，再放在雙螺桿 擠出機中擠出顆粒狀，包裝。
[0023] 有益效果：本發(fā)明采用可再生物質(zhì)賴桿粉和塑料生產(chǎn)制備出環(huán)境友好型防腐材 料，性能優(yōu)異。不吸濕，不腐爛，不破裂，不變形，防蟲蛙，對冷、熱環(huán)境不敏感，可廣泛作承載 結(jié)構(gòu)材料使用，而且制備工藝簡單，成本低廉。
【具體實施方式】
[0024] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下列舉實施例對本發(fā)明 進行進一步的詳細說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所述的實施例僅僅用于幫助理解本發(fā) 明，并不用于限定本發(fā)明。 陽〇2引實施例1
[00%] -種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物由組分：改性賴桿粉末為50%，聚苯乙締為15%， 混合增溶劑為5 %，混合阻燃劑為13 %，發(fā)泡劑為12 %，環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑為5 %組成。[0027] 一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物的制備方法如下：
[002引分別稱取改性賴桿粉末50g，聚苯乙締15g，混合增溶劑5g，混合阻燃劑13g，發(fā)泡 劑12g，環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑5g。先將賴桿粉末在80°C烘箱中干燥12h，將改性賴桿粉末，聚 苯乙締，混合增溶劑，混合阻燃劑，發(fā)泡劑，環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑放在攬拌機中，W100-150轉(zhuǎn) /分的轉(zhuǎn)速，攬拌混合50-70分鐘后，在雙螺桿擠出機中擠出，將擠出的顆粒包裝。
[0029] 實施例效果：拉升強度11. 3MPa，沖擊強度2. 7KJ/m2,彎曲強度12. 5MPa，硬度 76HRR，24h吸水率0. 5 %，氧指數(shù)> 30。
[0030] 實施例2
[0031] 一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物由組分：改性賴桿粉末為40%，聚苯乙締為30%， 混合增溶劑為10%，混合阻燃劑為10%，發(fā)泡劑為8%，環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑為2%組成。
[0032] 一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物的制備方法同實施例1。
[0033] 實施例效果：拉升強度10.6MPa，沖擊強度2.服J/m2,彎曲強度12MPa，硬度77HRR， 24h吸水率0. 4%，氧指數(shù)> 30。
[0034] 實施例3
[0035] 一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物由組分：改性賴桿粉末為30%，聚苯乙締為30%， 混合增溶劑為20%，混合阻燃劑為8%，發(fā)泡劑為8%，環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑為4 %組成。
[0036] 一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物的制備方法同實施例1。
[0037] 實施例效果：拉升強度llMPa，沖擊強度2.8KJ/m2,彎曲強度12MPa，硬度78HRR， 24h吸水率0. 4%，氧指數(shù)> 30。 陽0測實施例4
[0039] 一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物由組分：改性賴桿粉末為30%，聚苯乙締為45%， 混合增溶劑為9 %，混合阻燃劑為5 %，發(fā)泡劑為10%，環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑為1%組成。
[0040] 一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物的制備方法同實施例1。
[0041] 實施例效果：拉升強度10. 5MPa，沖擊強度2. 8KJ/m2,彎曲強度12MPa，硬度76HRR， 24h吸水率0. 3%，氧指數(shù)> 30。 陽0創(chuàng)實施例5
[0043] 一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物由組分：改性賴桿粉末為20%，聚苯乙締為50%， 混合增溶劑為10%，混合阻燃劑為5%，發(fā)泡劑為12%，環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑為3%組成。
[0044] 一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物的制備方法同實施例1。
[0045] 實施例效果：拉升強度11. 3MPa，沖擊強度2. 7KJ/m2,彎曲強度11. 7MPa，硬度 75HRR，24h吸水率0. 3%，氧指數(shù)> 30。
[0046]W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來 說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可W做出若干改進和潤飾，運些改進和潤飾也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物，按質(zhì)量百分比由組分：改性賴桿粉末為35~50%， 聚苯乙締為25~35 %，混合增溶劑為5~20 %，混合阻燃劑為5~8 %，發(fā)泡劑為2~5 %， 環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑2~5%組成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物，其特征是，所述的改性賴桿 粉末是指在常溫下，采用混合液噴灑處理過的粒徑為5-25微米的賴桿粉體，其質(zhì)量比為混 合液：賴桿粉末=1 :50。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物，其特征是，所述的混合液為 異氯酸醋硅烷偶聯(lián)劑與乙醇的混合物，其混合質(zhì)量比為異氯酸醋硅烷偶聯(lián)劑：乙醇=1 : 10。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物，其特征是，所述的混合阻燃 劑為亞憐酸=苯醋，氨氧化侶和氧化儀的混合物，其混合質(zhì)量比為亞憐酸=苯醋：氨氧化 侶：氧化儀=10 :2 :3。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物，其特征是，所述的混合增溶 劑為苯乙締與醋酸乙締醋共聚而獲得的混合物，其分子結(jié)構(gòu)為：其中m:n:k= 3:1:0. 1，分子量為 5000-7000。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物，其特征是，所述的發(fā)泡劑為 AC化學(xué)發(fā)泡劑。7. -種根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物的制備方法，其特征 是，將配比稱量好的改性賴桿粉末，聚苯乙締，混合增溶劑，混合阻燃劑，發(fā)泡劑和環(huán)氧基娃 燒偶聯(lián)劑放入在攬拌機中混合，混合時間為50-70分鐘，攬拌速度為100-150轉(zhuǎn)/分，混合 均勻后，再放在雙螺桿擠出機中擠出顆粒狀，包裝。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)復(fù)合材料的組合物及制備方法。所述復(fù)合材料的組合物按質(zhì)量百分比由組分：改性秸稈粉末為30-50％，聚苯乙烯為20-35％，混合增溶劑為5-20％，混合阻燃劑為3-8％，發(fā)泡劑為1-8％，環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑為1-5％組成。制備方法是將配比稱量好的改性秸稈粉末，聚苯乙烯，混合增溶劑，混合阻燃劑，發(fā)泡劑和環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑放入在攪拌機中混合50-70分鐘，混合均勻后，再放在雙螺桿擠出機中擠出顆粒狀，包裝。本發(fā)明采用可再生物質(zhì)秸稈粉和塑料生產(chǎn)制備出環(huán)境友好型防腐材料，性能優(yōu)異。不吸濕，不腐爛，不破裂，不變形，防蟲蛀，對冷、熱環(huán)境不敏感，可廣泛作承載結(jié)構(gòu)材料使用，而且制備工藝簡單，成本低廉。
【IPC分類】C08K5/526, C08L25/08, C08J9/10, C08K3/22, C08L25/06, C08L97/02, C08K13/02
【公開號】CN105368086
【申請?zhí)枴緾N201510763233
【發(fā)明人】高延敏, 蔣詩旭
【申請人】江蘇科技大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年11月10日