[發(fā)明專利]一種碳纖維復(fù)合木材及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810535457.0
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108587215B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李正坤;李文濤
• 申請（專利權(quán)）人: 山東昇昀國際貿(mào)易有限公司
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L91/06;C08L39/06;C08L83/04;C08K13/06;C08K3/34;C08K7/06;C08K3/04;C08K3/22;C08K5/29
• 代理公司: 威海恒譽(yù)潤達(dá)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37260
• 代理人: 李福新

1.一種碳纖維復(fù)合木材，其特征在于，按重量份數(shù)計，其原料組分組成為：農(nóng)林廢棄物粉100～150份、硅酸鈣粉5～10份、短切碳纖維20～33份、石蠟油4～10份、氧化石墨烯5～10份、聚乙烯吡咯烷酮2～4份、異氰酸酯8～16份、鈦白粉12～18份、膠黏劑有機(jī)硅樹脂16～22份、減水劑0.3～1.5份、水35～50份；

所述農(nóng)林廢棄物為秸稈、稻殼、邊角料、樹皮、花生殼、枝椏柴、木頭刨花其中任何一種或者多種；所述農(nóng)林廢棄物粉的粒徑為140～200目；

所述短切碳纖維的直徑為8～10μm，長度為1～5mm；所述硅酸鈣粉粒徑為≤5μm；所述鈦白粉粒徑為0.1～5.0μm；所述減水劑為萘系高效減水劑；所述膠黏劑有機(jī)硅樹脂為聚甲基硅樹脂、聚芳基有機(jī)硅樹脂、聚烷基芳基有機(jī)硅樹脂其中任何一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合木材，其特征在于，按重量份數(shù)計，所述原料組分組成為：農(nóng)林廢棄物粉125份、硅酸鈣粉7份、短切碳纖維27份、石蠟油7份、氧化石墨烯7份、聚乙烯吡咯烷酮3份、異氰酸酯12份、鈦白粉15份、膠黏劑有機(jī)硅樹脂19份、減水劑0.9份、水42份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合木材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）按所需重量份數(shù)稱取原料組分：農(nóng)林廢棄物粉、硅酸鈣粉、短切碳纖維、石蠟油、氧化石墨烯、聚乙烯吡咯烷酮、異氰酸酯、鈦白粉、膠黏劑有機(jī)硅樹脂、減水劑、水；

（2）將步驟（1）稱取的氧化石墨烯加入步驟（1）稱取的水中，超聲分散均勻后，得氧化石墨烯分散液；再向其沖入氮?dú)怙柡秃螅龠呁ǖ獨(dú)膺呄蚱渲屑尤氩襟E（1）稱取的異氰酸酯，在氮?dú)獯嬖谇闆r下升溫至45～65℃反應(yīng)8～12h后，得混合液；

（3）將步驟（1）稱取的農(nóng)林廢棄物粉加入0.5%次氯酸鈉溶液中，進(jìn)行浸泡軟化消毒，浸泡時間為3～6h后；將軟化后的混合物烘干后，注入熱磨機(jī)，熱磨機(jī)加熱溫度為200～450℃，同時加入步驟（1）稱取的硅酸鈣粉、鈦白粉和短切碳纖維進(jìn)行熱磨攪拌后，過篩除去大顆粒物質(zhì)；注入密煉機(jī)同時依次加入步驟（2）制得的混合液和步驟（1）稱取的減水劑、聚乙烯吡咯烷酮、石蠟油后，進(jìn)行混合反應(yīng)，所述混合反應(yīng)溫度為450～500℃；注入攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌自然冷卻，同時加入膠黏劑有機(jī)硅樹脂，攪拌時間為45～60min后，得冷卻物；

（4）將步驟（3）制得的冷卻物注入成型模具中，于熱壓機(jī)中熱壓成型，熱壓固化的溫度為220～280℃，冷卻后，得碳纖維復(fù)合木材。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種碳纖維復(fù)合木材的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述烘干條件為：80～120℃干燥60～80min。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種碳纖維復(fù)合木材的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述熱磨攪拌條件：熱磨機(jī)攪拌轉(zhuǎn)速為700～1000r/min，熱磨時間為45～65min。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種碳纖維復(fù)合木材的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述混合反應(yīng)時間90min。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種碳纖維復(fù)合木材的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述攪拌自然冷卻條件為：攪拌速度為80～100r/min。