[發明專利]一種低成本竹塑發泡復合門窗材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710173621.3
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107022144A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 汪家秀
• 申請（專利權）人: 汪家秀
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L61/14;C08L97/02;C08K5/09;C08G8/28;B27K3/02;B27K3/20;B27K9/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及一種復合門窗材料，具體涉及一種低成本竹塑發泡復合門窗材料及其制備方法。

背景技術

植物纖維的利用方式多種多樣，可利用其原纖維，可利用其衍生物，或接枝共聚物。制品類型如纖維素衍生物膜，纖維素交換樹脂，纖維素衍生物液晶以及纖維與熱塑性樹脂的復合材料等。近年來，世界各國廣泛開發改性聚丙烯以替代工程塑料。用天然植物纖維與聚丙烯復合制備的復合材料代替工程塑料也拓展了植物纖維應用的新領域。在水泥基復合材料領域，自80年代以來，不少發展中國家熱衷于研究和開發用非木漿植物纖維做水泥砂漿的增強材料。

胡紅立在其博士學位論文《木質素酚醛泡沫保溫材料的制備與性能研究》中利用木質素制備了一種酚醛保溫材料，但是該保溫材料的硬度、抗壓強度和耐磨性等都有待提高。

發明內容

基于以上思考，本發明旨在提供一種抗壓強度好，硬度適中，耐磨性好的門窗材料。

本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案實現：

一種低成本竹塑發泡復合門窗材料，其特征在于，該材料的制備工藝包括以下步驟：

a. 將稻草切成碎段后進行洗滌除塵處理，然后將洗滌過的碎段放入60-80℃干燥箱中進行烘干干燥處理，然后將干燥過的碎段置于粉磨機中磨成纖維；

b. 將步驟a所得物、蒸餾水混合均勻，滴加氫氧化鈉調pH至11-12，加入雙氧水，在60-70℃下反應2-4h后，用鹽酸調 pH 至 2-2.5，離心沉降，分離濾渣稻草纖維和濾液降解的木質素，稻草纖維用蒸餾水洗至中性，烘干；

c. 將步驟b所得稻草纖維浸入明膠乳液中浸泡一段時間后取出，壓干附著在其上的多余乳液，然后放在室外自然干燥；

d. 向步驟b所得降解的木質素中加入苯酚和二分之一的甲醛水溶液，55-70℃下反應1-2h，加入剩余甲醛水溶液，在此溫度下再反應一定時間后，升溫至 85-95 ℃反應 2-2.5 h，反應體系 pH 維持在9-10之間；反應結束后，加鹽酸中和至 pH 為 6-7 之間，減壓脫水，得到黑褐色黏性液體；

e. 將步驟c所得物、竹粉加入到步驟d所得物中，進行包裹，濾掉多余液體后加入到等規聚丙烯中，再加入硬脂酸，于高速混合機中混合8-12min，制得預混料；將預混料放入轉矩流變儀中密練10-15min后，經注塑機注塑成型。

所述的一種低成本竹塑發泡復合門窗材料，其特征在于，制備過程中所使用的各原料組分及重量份如下：

稻草40-50，等規聚丙烯60-80，氫氧化鈉適量，硬脂酸5-10，竹粉10-15，雙氧水8-10，鹽酸適量，明膠乳液50-80，苯酚40-50，甲醛水溶液50-60；

所述鹽酸含量為40-60%，氫氧化鈉含量為20-40%，明膠乳液固含量為30-50%，甲醛水溶液含量為30-40%。

所述的一種低成本竹塑發泡復合門窗材料的制備方法，其特征在于，步驟a中將稻草碎段粉磨成5-10mm的纖維。

所述的一種低成本竹塑發泡復合門窗材料的制備方法，其特征在于，步驟b中稻草纖維的烘干溫度為30-50℃。

所述的一種低成本竹塑發泡復合門窗材料的制備方法，其特征在于，步驟c中將稻草纖維浸入明膠乳液中浸泡20-25h后取出。

所述的一種低成本竹塑發泡復合門窗材料的制備方法，其特征在于，步驟d中所得物減壓脫水至黏度 為2000-5000 mPa?S。

本發明的有益效果是：用堿液浸泡稻草，并用雙氧水處理，一方面可以融掉稻草里的木質素，為后面的反應做準備，另一方面還可改善稻草纖維的結構和性能，提高其與復合材料的界面結合，從而提高復合材料的硬度、抗壓強度；同時，融掉的木質素繼續與雙氧水進行反應，在堿性條件下被氧化，苯環側鏈上的各種醚鍵部分斷裂、甲氧基和磺酸基部分脫除，產生新的酚羥基，可以有效地與苯酚甲醛發生加成縮聚反應，實現木質素在酚醛泡沫領域的高效利用；用酚醛樹脂對竹粉進行包裹，防止竹粉開裂和團聚。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的具體實施方式作進一步描述。

一種低成本竹塑發泡復合門窗材料，其特征在于，該材料的制備工藝包括以下步驟：

a. 將稻草切成碎段后進行洗滌除塵處理，然后將洗滌過的碎段放入80℃干燥箱中進行烘干干燥處理，然后將干燥過的碎段置于粉磨機中磨成纖維；