[發明專利]一種阻燃改性玉米秸稈及其制備方法

有效

• 申請號: 201911060707.0
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110903442B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 王鴻靈;王彥斌;蘇瓊;龐少峰;梁雙;孫初鋒;吳尚;魏亞軍;賀豐洋;孫希陽;袁苗苗
• 申請（專利權）人: 西北民族大學
• 主分類號: C08F285/00
• 分類號: C08F285/00;C08F289/00;C08F214/14;C08F220/56;C08K5/12;C08J9/10;C08L33/26;C08L51/00
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 范國鋒;劉冬梅

本發明提供了一種由改性玉米秸稈制備的發泡材料。由改性后的玉米秸稈制備的發泡材料可自然降解，通過對玉米秸稈進行酯化接枝改性解決了目前玉米秸稈生產的發泡材料易燃的問題，并且具有良好的抗壓性能和高回彈率。該改性玉米秸稈發泡材料綜合應用性能好，可在緩沖防震、防火隔熱包裝材料方面推廣應用，同時對農業廢棄物秸稈的綜合利用具有現實意義。

技術領域

本發明屬于發泡材料技術領域，具體涉及一種改性玉米秸稈及其制備的發泡材料及其制備方法。

背景技術

合成發泡塑料因其密度小、質輕、易成型、抗沖擊等優異性能，在包裝、運輸、建筑等眾多行業廣泛使用。但合成發泡材料化學性能穩定，使用廢棄后在自然條件下非常難降解，造成嚴重的“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，需要耗費大量成本，因此尋求環保綠色包裝材料成為各國研究的關注點。

由于秸稈富含氮、磷、鉀等元素，以及纖維素、半纖維素和木質素等有機物質，它又是一種具有多用途且可再生的生物資源。我國是一個農業大國，近年來隨著我國農業生產的發展，糧食產量大幅提高，秸稈數量也隨之增多，加之省柴節煤技術的推廣，使得農村中有大量富余秸稈。數據表明每年我國產生的各種秸稈廢棄物約合計有7億噸。就目前秸稈材料的實際應用看，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覆蓋材料等，還有部分作為草食家畜的飼料和手工藝業的原料，而真正形成工業化規模生產的秸稈資源化利用技術還不多。這不僅造成資源的極大浪費，其燃燒過程中產生的廢氣還同時給大氣環境造成嚴重污染。因此如何加快秸稈材料的綜合利用，實現秸稈的資源化、產業化，促進資源節約、環境保護和農民增收，是當今我國農業領域中的重要課題之一。

近年來利用農作物秸桿開發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、使用過程中，由于其不可降解和易燃性導致了一系列環境問題，同時。農業廢棄物玉米秸稈是一種總量大、來源廣、易降解、環保可再生的資源，因此，利用秸稈為原料開發泡沫材料是重要的發展方向。

目前對玉米秸稈的利用主要是將玉米秸稈進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、發泡劑和助劑混煉發泡，產品強度低、易燃、力學性能及應用性能不夠理想。因此，對玉米秸稈的發泡材料的深度開發，提高玉米秸稈發泡材料的各項性能是一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明提出一種改性玉米秸稈及其制備的發泡材料。該發泡材料是一種廉價、難燃、無毒無害、可自然降解的植物纖維發泡材料，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用前景。同時以農業廢棄物為原料，來源廣泛，實現了秸稈的綜合利用，代替現有發泡材料，具有可觀的經濟效益，環保節能。

本發明還提供了一種能夠制備阻燃性能良好的發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，能夠實現減少阻燃劑的使用或不添加阻燃劑，進而提高材料的強度、彈性、色澤等方面的性能，拓寬材料的應用范圍。減少阻燃劑或不添加阻燃劑，能夠提高材料的強度、彈性、色澤等方面的性能，拓寬材料的應用范圍。

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

步驟一、對玉米秸稈進行酯化和接枝改性，得到酯化-接枝改性玉米秸稈；

本發明中，酯化-接枝改性玉米秸稈的制備包括以下幾個步驟：

步驟1、對玉米秸稈進行預處理；

步驟2、對預處理過的玉米秸稈進行酯化，得到酯化玉米秸稈；

步驟3、對酯化玉米秸稈進行接枝改性，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，制備發泡漿料；

步驟三、將發泡漿料倒入模具中，模壓發泡，得到玉米秸稈發泡材料。