[發明專利]一種疏水淀粉纖維復合泡沫材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010103217.0
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111187452A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 殷學風;袁枚;林濤;王瑞晨;張希娟;范晶;李靜;田杏歡
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L97/02;C08L1/02;C08L91/00;C08K13/02;C08K3/26;C08K3/34;C08K5/54;C08K5/09;C08J9/28;C08J9/40
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李曉曉

本發明公開了一種疏水型淀粉纖維復合泡沫材料，由淀粉100份，植物纖維10～50份，塑化劑10～30份，填充劑1～10份，硅烷偶聯劑1～5份和疏水劑0.5～2.5份制成。該材料泡孔分布均勻，孔隙率高，回彈性能好，密度低，且表面疏水，具有油水選擇性。本發明公開的疏水淀粉纖維復合泡沫材料的制備方法，相對于擠出、模壓工藝方法，該方法采用冷凍置換法，對操作設備要求低，操作簡單安全，并且樣品大小、尺寸、形狀均可控制。

技術領域

本發明屬于泡沫材料制備技術領域，特別涉及一種疏水淀粉纖維復合泡沫材料及其制備方法。

背景技術

在處理海上溢油事故時，常利用吸油材料通過吸收和吸附作用回收油類物質，該種材料主要是以石油作為原料，質輕易加工，采用擠出、吹塑的方法制備，用的較多的是由聚丙烯或聚亞安酯做的人工合成泡沫材料，它們具有良好的抗水性能和親油性能，但是在使用后不能生物降解采，用深埋的方法，會污染地下水源，破壞土壤結構；焚燒處理，會嚴重污染空氣及大氣環境；回收利用，工作量大，成本高；并且石油原料屬于不可再生資源，長期使用這類材料不利于可持續發展。

作為溢油清潔物質，很多天然材料如纖維、棉花、羊毛等都具有良好的發展前景，比起石油基人工合成材料，天然材料具有較好的吸能力，但是它們在吸附油污的同時也會吸收大量的水分，這在材料使用上具有巨大的缺陷。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種疏水淀粉纖維復合泡沫材料，解決了現有材料不好降解處理，且原料不可再生的問題。

本發明的目的之二在于提供一種疏水淀粉纖維復合泡沫材料的制備方法，制備工藝簡單，對操作設備要求低。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種疏水淀粉纖維復合泡沫材料，按質量份數計，由淀粉100份，植物纖維10～50份，塑化劑10～30份，填充劑1～10份，硅烷偶聯劑1～5份和疏水劑0.5～2.5份制成。

進一步，淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉和小麥淀粉中的一種或多種。

進一步，植物纖維為棉纖維、針葉木纖維和闊葉木纖維中的任意一種或幾種。

進一步，增塑劑為丙三醇、甘油、甲酰胺、偶氮二甲酰胺、尿素、山梨醇和乙二醇中的一種或多種。

進一步，填充劑為鈉基蒙脫土、膨潤土、碳酸鈣、滑石粉和二氧化硅中的一種或多種。

進一步，疏水劑為花生油或/和硬脂酸。

本發明還公開了一種疏水淀粉纖維復合泡沫材料的制備方法，包括以下步驟：

1)按照質量份數計，稱取淀粉100份、植物纖維10～50份、增塑劑10～30份、填充劑1～10份、硅烷偶聯劑1～5份及疏水劑0.5～2.5份；

2)將植物纖維制備成細小纖維，備用；

3)將淀粉和增塑劑混合，進行糊化處理，得到糊化淀粉；

4)將填充劑的水溶液加入糊化淀粉中，攪拌均勻，得到樣品A；

5)調節溫度至75℃，向樣品A中加入硅烷偶聯劑和疏水劑，攪拌均勻，得到樣品B；

6)將細小纖維加入樣品B中，攪拌均勻，得到樣品C；

7)將樣品C冷卻至室溫，在0～5℃下冷藏24h后，調節冷凍溫度為-15～-30℃，冷凍12～25h，得到樣品D；

8)將樣品D解凍后，依次置于濃度梯度為20％、40％、60％、80％、100％的乙醇溶液中，得到疏水淀粉纖維復合泡沫材料。

進一步，將步驟8)得到的疏水淀粉纖維復合泡沫材料進行物理浸漬，具體為：