[發明專利]一種熱塑性樹脂/玉米苞衣復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201210183139.5
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102729486A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 許福軍;趙鵬偉;鄧惠文;顧偉;韓昊;劉麗佳;邱夷平
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬于熱塑性樹脂復合材料的制備領域，特別涉及一種熱塑性樹脂/玉米苞衣復合材料的制備方法。

背景技術

玉米苞衣是玉米秸稈的特殊部分，是包裹在玉米棒果實上柔軟的單向增強復合材料，資源豐富，價格低廉，性能優良。玉米苞衣富含纖維素、半纖維素和木質素（在75%以上），較玉米桿中提取物等對力學性能有消極影響的物質含量少，表面紋理細膩，縱向強度（拉伸、剪切）高，且含水率對縱向強度的影響很小。

玉米是我國主要農作物之一，據最新統計，2011年我國玉米種植面積達到3230萬公頃，每公頃的的玉米苞葉產量為600公斤，那么2011年我國的玉米苞葉產量約為1938億公斤。大量回收再利用玉米苞衣制作復合材料一方面可避免玉米苞衣的焚燒帶來的大氣污染及能浪費；另一方面可代替木材制造人造板等，減少樹木的砍伐，保護環境；再一方面還可在一定程度上提高農民收入，具有生態效益、社會效益及環境效益，符合我國可持續發展、低碳經濟的理念，對促進我國木材與人造板工業可持續發展具有重要的意義，發展前景好。西北農林科技大學對玉米苞衣的基礎力學性能的研究表明玉米苞衣有可能作為制作特殊人造板或包裝用緩沖材料，但并未對玉米苞衣綠色復合材料進行深入的研究。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種熱塑性樹脂/玉米苞衣復合材料的制備方法，該方法工藝簡單，成本低廉，且產品具有良好的機械性能和隔音效果，能過代替木材生產各種人造板材，變廢為寶，增加農民收入，減少對森林資源的破壞，對保護環境起到重要的作用。

本發明的一種熱塑性樹脂/玉米苞衣復合材料的制備方法，包括：

（1）將熱塑性樹脂顆粒置于兩層耐高溫薄膜（300°C-500°C）之間，進行熱壓和冷壓后得到均勻厚度的熱塑性樹脂膜；

（2）將玉米苞衣在烘干后，將其頭部和尾部剪除，然后壓平，得到處理后的玉米苞衣；

（3）將上述熱塑性樹脂膜和上述處理后的玉米苞衣交替疊層放置，固定后進行熱壓，待樹脂完全融化并將玉米苞衣浸潤后，在0.5-5MPa下進行常溫固化，制成所需形狀的熱塑性樹脂/玉米苞衣復合材料。

步驟（1）中所述的熱塑性樹脂為聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯中的一種或幾種。

步驟（1）中所述的耐高溫薄膜為聚酰亞胺膜、高性能聚酯膜或聚四氟乙烯膜等耐高溫薄膜。

步驟（1）中所述的熱壓的技術參數為：溫度100-300℃，壓力1-10MPa，作用時間10-500秒。

步驟（1）中所述的熱壓前先進行10-100秒的預熱，然后進行熱壓10-100秒。

步驟（1）中所述的冷壓為在0.5-5MPa下室溫環境下冷卻。

步驟（2）中所述的玉米苞衣為整片玉米苞衣或切割后的玉米苞衣材料。

步驟（3）中所述的熱壓的技術參數為：溫度100-300℃，壓力1-10MPa，作用時間10-500秒。

步驟（3）中所述的熱壓前先進行預熱。

步驟（3）中所述的熱塑性樹脂/玉米苞衣復合材料中熱塑性樹脂薄膜和玉米苞衣疊加層中間放置夾層材料。

上述的夾層材料為金屬網、金屬板、木板或蜂窩材料板。

本發明充分利用玉米苞衣較好的機械性和特殊的結構制作一種熱塑性樹脂/玉米苞衣復合材料，對材料的一般力學性能進行測試，研究材料的界面結合機理、破壞機理、隔聲性能，分析總結復合材料組分形態、宏觀結構等對其性能的影響，最終制得力學性能優良、有特殊功能、安全經濟的塑性樹脂/玉米苞衣復合材料。

有益效果

（1）本發明的制備方法簡單，玉米苞衣的使用基本為原始狀態，無需經過過于復雜的加工處理，工藝過程簡單且易于操作，原料來源豐富，成本低廉，生產效率高，有利于大規模的工業生產；

（2）本發明所制得的熱塑性樹脂/玉米苞衣復合材料具有良好的機械性能和隔音效果，可用于加工人造板材，減少木材的使用。

附圖說明

圖1為壓制熱塑性樹脂膜的工藝圖。

圖2為玉米苞衣處理示意圖。

圖3為制備玉米苞衣增強熱塑性樹脂復合材料的工藝圖。

圖4為制備玉米苞衣熱塑性夾層復合材料的工藝圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。