[發(fā)明專利]一種改性玉米秸稈阻燃可降解發(fā)泡材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910920185.0
• 申請(qǐng)日: 2019-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN110684311B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇瓊;王彥斌;梁雙;王鴻靈;龐少峰;孫初鋒;吳尚;魏亞軍;賀豐洋;孫希陽;袁苗苗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北民族大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L51/00
• 分類號(hào): C08L51/00;C08H8/00;C08F289/00;C08F220/56;C08J9/10;C08J9/12
• 代理公司: 北京康思博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11426
• 代理人: 范國鋒;劉冬梅

本發(fā)明提供了一種由改性玉米秸稈制備的發(fā)泡材料。由改性后的玉米秸稈制備的發(fā)泡材料可自然降解，通過對(duì)玉米秸稈進(jìn)行酯化接枝改性解決了目前玉米秸稈生產(chǎn)的發(fā)泡材料易燃的問題，并且具有良好的抗壓性能和高回彈率。該改性玉米秸稈發(fā)泡材料綜合應(yīng)用性能好，可在緩沖防震、防火隔熱包裝材料方面推廣應(yīng)用，同時(shí)對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈的綜合利用具有現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)泡材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性玉米秸稈及其制備的發(fā)泡材料及其制備方法。

背景技術(shù)

合成發(fā)泡塑料因其密度小、質(zhì)輕、易成型、抗沖擊等優(yōu)異性能，在包裝、運(yùn)輸、建筑等眾多行業(yè)廣泛使用。但合成發(fā)泡材料化學(xué)性能穩(wěn)定，使用廢棄后在自然條件下非常難降解，造成嚴(yán)重的“白色污染”，也造成石油、天然氣等不可再生資源及能源的消耗。回收降解，需要耗費(fèi)大量成本，因此尋求環(huán)保綠色包裝材料成為各國研究的關(guān)注點(diǎn)。

由于秸稈富含氮、磷、鉀等元素，以及纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等有機(jī)物質(zhì)，它又是一種具有多用途且可再生的生物資源。我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，近年來隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，糧食產(chǎn)量大幅提高，秸稈數(shù)量也隨之增多，加之省柴節(jié)煤技術(shù)的推廣，使得農(nóng)村中有大量富余秸稈。數(shù)據(jù)表明每年我國產(chǎn)生的各種秸稈廢棄物約合計(jì)有7億噸。就目前秸稈材料的實(shí)際應(yīng)用看，全世界作物秸稈大部分直接還田或作為生活能源而被燒掉，有少部分用作房屋建筑材料或蔬菜生產(chǎn)覆蓋材料等，還有部分作為草食家畜的飼料和手工藝業(yè)的原料，而真正形成工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的秸稈資源化利用技術(shù)還不多。這不僅造成資源的極大浪費(fèi)，其燃燒過程中產(chǎn)生的廢氣還同時(shí)給大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此如何加快秸稈材料的綜合利用，實(shí)現(xiàn)秸稈的資源化、產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和農(nóng)民增收，是當(dāng)今我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的重要課題之一。

近年來利用農(nóng)作物秸桿開發(fā)研究植物纖維類緩沖包裝材料是包裝材料的又一研究方向。但在其生產(chǎn)、使用過程中，由于其不可降解和易燃性導(dǎo)致了一系列環(huán)境問題，同時(shí)。農(nóng)業(yè)廢棄物玉米秸稈是一種總量大、來源廣、易降解、環(huán)保可再生的資源，因此，利用秸稈為原料開發(fā)泡沫材料是重要的發(fā)展方向。

目前對(duì)玉米秸稈的利用主要是將玉米秸稈進(jìn)行簡單的處理或直接使用玉米秸稈粉碎后與淀粉等粘合劑、發(fā)泡劑和助劑混煉發(fā)泡，產(chǎn)品強(qiáng)度低、易燃、力學(xué)性能及應(yīng)用性能不夠理想。因此，對(duì)玉米秸稈的發(fā)泡材料的深度開發(fā)，提高玉米秸稈發(fā)泡材料的各項(xiàng)性能是一個(gè)亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種改性玉米秸稈及其制備的發(fā)泡材料。該發(fā)泡材料是一種廉價(jià)、難燃、無毒無害、可自然降解的植物纖維發(fā)泡材料，具有較好抗壓性能、回彈性和阻燃性。在緩沖防震、防火隔熱包裝材料方面有著廣泛的應(yīng)用前景。同時(shí)以農(nóng)業(yè)廢棄物為原料，來源廣泛，實(shí)現(xiàn)了秸稈的綜合利用，代替現(xiàn)有發(fā)泡材料，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)保節(jié)能。

本發(fā)明還提供了一種能夠制備阻燃性能良好的發(fā)泡材料的改性玉米秸稈，由玉米秸稈酯化和接枝改性制備而成。該酯化-接枝改性玉米秸稈本身具有阻燃性，能夠?qū)崿F(xiàn)減少阻燃劑的使用或不添加阻燃劑，進(jìn)而提高材料的強(qiáng)度、彈性、色澤等方面的性能，拓寬材料的應(yīng)用范圍。減少阻燃劑或不添加阻燃劑，能夠提高材料的強(qiáng)度、彈性、色澤等方面的性能，拓寬材料的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明的另一目的是提供一種該改性玉米秸稈發(fā)泡材料的制備方法，包括以下幾個(gè)步驟：

步驟一、對(duì)玉米秸稈進(jìn)行酯化和接枝改性，得到酯化-接枝改性玉米秸稈；

本發(fā)明中，酯化-接枝改性玉米秸稈的制備包括以下幾個(gè)步驟：

步驟1、對(duì)玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理；

步驟2、對(duì)預(yù)處理過的玉米秸稈進(jìn)行酯化，得到酯化玉米秸稈；

步驟3、對(duì)酯化玉米秸稈進(jìn)行接枝改性，得到酯化-接枝改性玉米秸稈。

步驟二、以酯化-接枝改性玉米秸稈為原料，制備發(fā)泡漿料；

步驟三、將發(fā)泡漿料倒入模具中，模壓發(fā)泡，得到玉米秸稈發(fā)泡材料。