[發明專利]利用天然纖維生物質材料制備生物質基泡沫材料的方法

有效

• 申請號: 201410160186.7
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103992497A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 孫豐文;鄭家妍;李友余
• 申請（專利權）人: 南京林業大學;江蘇東盾木業集團有限公司
• 主分類號: C08J9/14
• 分類號: C08J9/14;C08J9/16;C08L61/14;C08K7/20;C08K3/36;C08K7/24;C08G8/28;C08G8/08;C08G8/10
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

1.利用天然纖維生物質材料制備生物質基泡沫材料的方法，其特征在于該方法包括如下工藝步驟：

（1）生物質材料的液化轉化，包括

1）將生物質材料干燥至含水率為16%以下，粉碎成100～400目的粉末；其中所述的生物質材料包括由木質素、纖維素、半纖維素組成的天然材料、尤指木竹、秸稈、果殼、樹皮、甘蔗渣、玉米芯農林生物質材料；

2）將生物質粉末與液化劑攪拌混合均勻，持續攪拌，并在50～90℃條件下緩慢加入催化劑，升溫至115～150℃,持續反應60～120min，降溫至90℃以下，緩慢加入濃度不低于30%的燒堿溶液，調整pH值為10.0～13.0，持續冷卻降溫至30～50℃得到生物質的酚醇液化產物；

（2）可發性樹脂的合成

將反應釜中的生物質酚醇液化產物升溫至40～50℃，依次按比例加入甲醛和多聚甲醛，攪拌20～60min，升溫至80～95℃，繼續反應60～120min，冷卻到40℃以下，放料，制成生物質基可發性樹脂；

（3）合成樹脂的發泡

將可發性樹脂與表面活性劑、發泡劑、固化劑依次加入到容器中，快速攪拌均勻，迅速倒入模具中，并置于放入60～90℃的環境中發泡固化，50～90℃熟化60～180min，取出脫模，冷卻，制得生物質基泡沫材料。

2.根據權利要求1所述的利用天然纖維生物質材料制備生物質基泡沫材料的方法，其特征在于所述的步驟（1）中的液化劑由苯酚與聚乙二醇的混合物，其中苯酚與聚乙二醇的質量比為100∶（20～60）。

3.根據權利要求1所述的利用天然纖維生物質材料制備生物質基泡沫材料的方法，其特征在于所述的生物質粉末與液化劑的質量比為100∶（30～100）。

4.根據權利要求1所述的利用天然纖維生物質材料制備生物質基泡沫材料的方法，其特征在于所述的步驟（1）中的催化劑中濃硫酸與濃鹽酸的純物質間的質量比為100∶（0～100）。

5.根據權利要求1所述的利用天然纖維生物質材料制備生物質基泡沫材料的方法，其特征在于所述的步驟（1）中的生物質粉末與催化劑純物質、固體燒堿的質量比為100∶（5～10）∶（8～16）。

6.根據權利要求1所述的利用天然纖維生物質材料制備生物質基泡沫材料的方法，其特征在于所述的步驟（2）中的生物質酚醇液化產物與甲醛、多聚甲醛的純物質的質量比為：100∶（10～30）∶（90～70）。

7.根據權利要求1所述的利用天然纖維生物質材料制備生物質基泡沫材料的方法，其特征在于所述的步驟（3）中的表面活性劑指吐溫-80、OP-10、蓖麻油非離子型表面活性劑的一種或兩種以上的混合物，混合物中吐溫-80、OP-10、蓖麻油的質量比為：100∶（0～100）∶（0～100），表面活性的用量為可發性樹脂質量的5～15%。

8.根據權利要求1所述的利用天然纖維生物質材料制備生物質基泡沫材料的方法，其特征在于所述的步驟（3）中的發泡劑指正戊烷、二氯甲烷、石油醚的一種或幾種的混合物，混合物中正戊烷、二氯甲烷、石油醚的質量比為100∶（0～100）∶（0～100），發泡劑的用量為可發性樹脂質量的5～20%。

9.根據權利要求1所述的利用天然纖維生物質材料制備生物質基泡沫材料的方法，其特征在于所述的步驟（3）中的固化劑指1,4丁內酯或碳酸乙烯酯或ε-己內酯的一種，與磷酸或硼酸的其中一種的混合物，二者質量比為100∶（0～100），固化劑的用量為可發性樹脂質量的8～20%。

10.根據權利要求1所述的利用天然纖維生物質材料制備生物質基泡沫材料的方法，其特征在于所述的步驟（3），在加入表面活性劑、發泡劑、固化劑之前，先向可發性樹脂中添加適量微細填料和水溶性鋅鹽或磷酸胺鹽阻燃劑，微細填料和阻燃劑的用量分別為可發性樹脂質量的0.1～20%和0.1～5%，其中微細填包括玻化微珠、納米二氧化硅、空心微球無機粒子。