一种环保阻燃高强纤维复合板的制作方法

专利2024-06-24  61


1.本发明涉及新材料技术领域,具体为一种环保阻燃高强纤维复合板。


背景技术:

2.天然纤维的纤维密度小,比强度较高,作为增强材料开发,已经有大量的研究和发明。天然纤维是一种可循环利用的材料,其生长周期多为1~2年,该材料废弃后,经过一段时间可以自然降解,作为一种绿色环保材料,其应用能力的开发不断地得到拓展。欧美,日本和中国很多科研成果也已经进入实用推广阶段,显示出良好的应用前景。目前汽车内饰件的仪表板,门内板,顶棚,行李箱内衬等零部件,天然纤维复合材料均有涉及。
3.专利200810005276.3中采用:木材削片、纤维研磨、纤维施胶,纤维铺装、预压、热压、修边、砂光等步骤,加工出密度为0.25-0.45g/cm3的阻燃板材。该专利加工形成的低密度纤维具有良好的吸音、隔音等性能,可广泛的用作木门的门芯、隔墙的芯材等。
4.中国专利200610039121.2将制作胶面层、中间基层和面料层所需的纤维,按胶面层、中间基层和面料层的顺序通过铺网、针刺成复合麻毡、再经加热辊压成型,加工形成汽车用顶棚板材,此麻纤维的使用量较大,并且经过热辊压制可以提高产品的质量,但是由于材料的中间基层添加涤纶纤维,材料没有完全粘结,导致材料的强度较低,不适宜用于强度较高的场合。
5.上述专利都存在不同的问题,如:使用胶黏剂胶合的纤维板材对环境污染较高,不宜大量使用;普通的纤维复合板不具备阻燃性能;传统纤维复合板强度不高无法满足多数的使用场景,使得纤维复合板使用范围受限。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于提供一种环保阻燃高强纤维复合板及其制备方法,以解决现有技术中的问题。
7.一种环保阻燃高强纤维复合板,其特征在于,主要包括以下重量份数的原料组分:60~80份预处理木质纤维,3~8份氧化钙,3~6份醋酸铵,8~20份改性环氧树脂,5~12份胺化羧甲基壳聚糖和5~10份氧化葡聚糖;所述改性环氧树脂是由改性聚氨酯薄膜经炭化后,再在表面涂覆形状记忆材料制备而成。
8.作为优化,所述改性聚氨酯薄膜由褶皱层状物与聚氨酯薄膜通过吹气膨胀法制制得改性聚氨酯薄膜坯料,将改性聚氨酯薄膜坯料于惰性气体氛围中炭化后,制得改性聚氨酯薄膜;所述褶皱层状物是由二氢化钛、铝粉和石墨粉混合煅烧后,经盐酸和氟化理刻蚀后制得。作为优化,所述形状记忆材料由环氧树脂e-51与邻苯二甲酸酐和负载胺化羧甲基壳聚糖的二氧化硅经混合、抽真空、注模、固化后制得。
9.作为优化,所述预处理木质纤维是由木质纤维经水浸泡后,再经胶磨、过筛后制
得。
10.作为优化,所述环保阻燃高强纤维复合板主要包括以下重量份数的原料组分:70份预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份改性环氧树脂,10份胺化羧甲基壳聚糖和10份氧化葡聚糖。
11.作为优化,一种环保阻燃高强纤维复合板的制备方法,主要包括以下制备步骤:(1)将褶皱层状物分散液与乙醇混合,得褶皱层状物喷涂液,将聚氨酯薄膜固定于漏斗上,并将外侧密封,匀速向漏斗中吹入空气,待聚氨酯薄膜被吹鼓起一定高度时,用褶皱层状物喷涂液对鼓起的聚氨酯薄膜进行喷涂,喷涂后进行干燥,得改性聚氨酯薄膜坯料,将改性聚氨酯薄膜坯料于惰性气体中炭化,得改性聚氨酯薄膜;(2)将胺化羧甲基壳聚糖与水混合,并加入二氧化硅,搅拌混合后,调节ph至碱性,过滤,洗涤,干燥,得改性二氧化硅,将环氧树脂e-51与邻苯二甲酸酐混合,并加入改性二氧化硅,加热搅拌混合,得环氧树脂e-51混合物,将环氧树脂e-51混合物抽真空后,涂抹于步骤(1)所得改性聚氨酯薄膜褶皱面后固化,粉碎,过筛,得改性环氧树脂;(3)将木质纤维与水混合浸泡后,过滤,得预处理木质纤维坯料,将预处理木质纤维坯料胶磨后,过筛,得预处理木质纤维;(4)将步骤(3)所得预处理木质纤维与步骤(2)所得改性环氧树脂混合,并加入氧化钙,醋酸铵,胺化羧甲基壳聚糖和氧化葡聚糖,搅拌混合后,得混合料;(5)将步骤(4)所得混合料经多次热压后,制得环保阻燃高强纤维复合板。
12.作为优化,所述环保阻燃高强纤维复合板的制备方法主要包括以下制备步骤:(1)将褶皱层状物分散液与无水乙醇按体积比1:5混合,得褶皱层状物喷涂液,将聚氨酯薄膜固定于直径6~10cm的漏斗上,并将聚氨酯薄膜外侧密封,同时以5~10ml/min的速率匀速向漏斗中吹入空气,待聚氨酯薄膜被吹鼓起3~5cm时,用聚氨酯薄膜质量8~15倍的褶皱层状物喷涂液对鼓起的聚氨酯薄膜进行喷涂,控制喷涂速率为1~3ml/min,待喷涂完成后,得改性聚氨酯薄膜坯料,将改性聚氨酯薄膜坯料于温度为60~80℃的条件下干燥20~40min后,再将干燥后的改性聚氨酯薄膜坯料置于炭化炉中,向炉内以30~80ml/min的速率通入氮气,于温度为600~700℃的条件下炭化1~2h后,出料,得改性聚氨酯薄膜;(2)将胺化羧甲基壳聚糖与水按质量比1:10混合于烧杯中,并向烧杯中加入胺化羧甲基壳聚糖质量1~2倍的二氧化硅,搅拌混合2h后,用浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液调节烧杯内物料的ph至13,过滤,得改性二氧化硅坯料,将改性二氧化硅坯料用去离子水洗涤至洗涤液为中性,并于温度为80℃的条件下干燥2~4h后,得改性二氧化硅,将环氧树脂e-51与邻苯二甲酸酐按质量比5:2混合,并加入环氧树脂e-51质量0.02~0.08倍的改性二氧化硅,于温度为60~70℃的条件下搅拌混合15~30min后,得环氧树脂e-51混合物,将环氧树脂e-51混合物于温度为80℃的条件下抽真空15min后,涂抹于步骤(1)所得改性聚氨酯薄膜褶皱面后,控制环氧树脂e-51混合物的用量为3~6ml/g,先于温度为80℃的条件下加热1h后,然后以2℃/min的升温速率升温至100℃,恒温加热3h后,继续以2℃/min的升温速率升温至150℃保温5h后,最后以2℃/min的升温速率升温至180℃,保温处理3h,得改性环氧树脂坯料,将改性环氧树脂坯料粉碎,过5目筛,得改性环氧树脂;(3)将木质纤维与水按质量比1:20~1:25混合浸泡24h后,过滤,得预处理木质纤维坯料,将预处理木质纤维坯料胶磨3h后,过100目筛,得预处理木质纤维;
(4)按质量分数计,依次称取:70份步骤(3)所得预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份步骤(2)所得改性环氧树脂,10份胺化羧甲基壳聚糖和10份氧化葡聚糖,将步骤(3)所得预处理木质纤维与步骤(2)所得改性环氧树脂混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入氧化钙,醋酸铵,胺化羧甲基壳聚糖和氧化葡聚糖,搅拌混合后,得混合料;(5)将步骤(4)所得混合料先于压力为1.5mpa,温度为200℃的条件下压制5min后,保持压力,降温至80℃,恒温恒压压制5min,然后于压力为3mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,保持压力,将温度降温至80℃,继续压制5min,最后,于压力为4.5mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,冷却至室温,出料,制得环保阻燃高强纤维复合板。
13.作为优化,步骤(1)所述褶皱层状物分散液的制备方法为将二氢化钛粉末、铝粉和石墨粉按摩尔比3:1.1:2混合球磨,得混合粉末,将混合粉末置于氩气氛围中,于温度为1400℃的条件下烧结2h后,得层状物,将盐酸与氟化理按质量比1:1~4:1混合于烧杯中,并向烧杯中加入盐酸质量0.2~0.8倍的层状物,于30℃的水浴条件下搅拌反应2h后,调节烧杯内物料的ph至中性,过滤,得褶皱层状物,将褶皱层状物与水按质量比1:5混合于烧瓶中,并向烧瓶中以5~15ml/min的速率通入氩气,于功率为150w的探头超声作用下,超声处理1h后,得褶皱层状物混合液,将褶皱层状物混合液于转速为3500~5000r/min的条件下离心分离5~10min后,取上层清液,得褶皱层状物分散液;步骤(1)所述聚氨酯薄膜厚度为0.5~0.8mm。
14.作为优化,步骤(2)和步骤(4)所述胺化羧甲基壳聚糖的制备方法为将羧甲基壳聚糖与ph为5.0的磷酸盐缓冲溶液按质量比1:100混合,并加入羧甲基壳聚糖质量1~3倍的乙二胺,调节ph至5.0~6.0,再加入羧甲基壳聚糖质量0.1~0.2倍的1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐,搅拌反应后,得胺化羧甲基壳聚糖混合物,将胺化羧甲基壳聚糖混合物于截留分子量3400的透析袋中透析20h后,得胺化羧甲基壳聚糖坯料,将胺化羧甲基壳聚糖坯料冷冻干燥,得胺化羧甲基壳聚糖。
15.作为优化,步骤(4)所述氧化葡聚糖的制备方法为将葡聚糖与去离子水按质量比1:10混合,搅拌溶解后,并加入葡聚糖质量2~5倍的浓度为100g/l的高碘酸钾溶液,于25℃避光条件下反应5h后,加入葡聚糖质量0.1~0.2倍的二乙二醇,得氧化葡聚糖混合物,将氧化葡聚糖混合物于截留分子量3500的透析袋中透析72~96h后,得氧化葡聚糖坯料,将氧化葡聚糖坯料冷冻干燥,得氧化葡聚糖。
16.与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明在制备环保阻燃高强纤维复合板时使用木质纤维作为原料,并在产品中加入氧化钙、醋酸铵、改性环氧树脂、胺化羧甲基壳聚糖和氧化葡聚糖。
17.首先,使用木质纤维作为原料制备环保阻燃高强纤维复合板,木质纤维在热压过程中会产生大量糠醛,糠醛可以和木质纤维间的氢键共同加固木质纤维,从而提高木质纤维间的结合力,进而提高产品的强度;其次,本发明在产品中加入胺化羧甲基壳聚糖、氧化葡聚糖、氧化钙和醋酸铵,醋酸铵可作为胺化羧甲基壳聚糖与氧化葡聚糖发生席夫碱反应的催化剂,从而促使胺化羧甲基壳聚糖和氧化葡聚糖发生席夫碱反应,形成具有粘性的胶黏剂,从而提高产品内部纤维间的结合力,提高产品的强度;同时,胺化羧甲基壳聚糖与氧化葡聚糖反应时会生成水,可以与木质纤维中残留的水分一起使得氧化钙变为氢氧化钙,并释放大量热量,使得醋酸铵
在热压时快速转变为醋酸,从而可与氢氧化钙反应进一步反应生成醋酸钙,并且生成的醋酸钙又可以在热压以及氧化钙与水反应产生的热量下发生分解,进而在产品内部形成碳酸钙填充,进一步提高产品的强度;再者,本发明加入的改性环氧树脂为形状记忆材料与褶皱层状物和碳质材料的混合物,由于在热压时,使用不同压力的多次热压方法,从而可使形状记忆材料发生多次形变,并在降温后发生多次收缩,进而促使与褶皱层状物和碳质材料分散在产品基体中,提高产品的强度和阻燃性能,并且,由于形状记忆材料多次形变和收缩,可对胺化羧甲基壳聚糖与氧化葡聚糖形成研磨的效果,进而促使胺化羧甲基壳聚糖与氧化葡聚糖的反应;并且由于形状记忆材料的初始形状为褶皱状,因此,可在产品制备的最后恢复至褶皱状,提高产品内部木质纤维间的结合力,进一步提高强度。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
19.为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明,在以下实施例中制作的环保阻燃高强纤维复合板的各指标测试方法如下:静曲强度:按照gb/t11718测量各实施例所得环保阻燃高强纤维复合板与对比例产品的静曲强度。
20.阻燃性;测量各实施例所得环保阻燃高强纤维复合板与对比例产品的极限氧指数。
21.实施例1一种环保阻燃高强纤维复合板,按重量份数计,主要包括:70份预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份改性环氧树脂,10份胺化羧甲基壳聚糖和10份氧化葡聚糖。
22.一种环保阻燃高强纤维复合板的制备方法,所述环保阻燃高强纤维复合板的制备方法主要包括以下制备步骤:(1)将褶皱层状物分散液与无水乙醇按体积比1:5混合,得褶皱层状物喷涂液,将聚氨酯薄膜固定于直径6cm的漏斗上,并将聚氨酯薄膜外侧密封,同时以8ml/min的速率匀速向漏斗中吹入空气,待聚氨酯薄膜被吹鼓起4cm时,用聚氨酯薄膜质量10倍的褶皱层状物喷涂液对鼓起的聚氨酯薄膜进行喷涂,控制喷涂速率为2ml/min,待喷涂完成后,得改性聚氨酯薄膜坯料,将改性聚氨酯薄膜坯料于温度为70℃的条件下干燥30min后,再将干燥后的改性聚氨酯薄膜坯料置于炭化炉中,向炉内以60ml/min的速率通入氮气,于温度为650℃的条件下炭化1h后,出料,得改性聚氨酯薄膜;(2)将胺化羧甲基壳聚糖与水按质量比1:10混合于烧杯中,并向烧杯中加入胺化羧甲基壳聚糖质量1.2倍的二氧化硅,搅拌混合2h后,用浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液调节烧杯内物料的ph至13,过滤,得改性二氧化硅坯料,将改性二氧化硅坯料用去离子水洗涤至洗涤液为中性,并于温度为80℃的条件下干燥3h后,得改性二氧化硅,将环氧树脂e-51与邻苯二甲酸酐按质量比5:2混合,并加入环氧树脂e-51质量0.06倍的改性二氧化硅,于温度为
65℃的条件下搅拌混合20min后,得环氧树脂e-51混合物,将环氧树脂e-51混合物于温度为80℃的条件下抽真空15min后,涂抹于步骤(1)所得改性聚氨酯薄膜褶皱面后,控制环氧树脂e-51混合物的用量为4ml/g,先于温度为80℃的条件下加热1h后,然后以2℃/min的升温速率升温至100℃,恒温加热3h后,继续以2℃/min的升温速率升温至150℃保温5h后,最后以2℃/min的升温速率升温至180℃,保温处理3h,得改性环氧树脂坯料,将改性环氧树脂坯料粉碎,过5目筛,得改性环氧树脂;(3)将木质纤维与水按质量比1:22混合浸泡24h后,过滤,得预处理木质纤维坯料,将预处理木质纤维坯料胶磨3h后,过100目筛,得预处理木质纤维;(4)按质量分数计,依次称取:70份步骤(3)所得预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份步骤(2)所得改性环氧树脂,10份胺化羧甲基壳聚糖和10份氧化葡聚糖,将步骤(3)所得预处理木质纤维与步骤(2)所得改性环氧树脂混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入氧化钙,醋酸铵,胺化羧甲基壳聚糖和氧化葡聚糖,搅拌混合后,得混合料;(5)将步骤(4)所得混合料先于压力为1.5mpa,温度为200℃的条件下压制5min后,保持压力,降温至80℃,恒温恒压压制5min,然后于压力为3mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,保持压力,将温度降温至80℃,继续压制5min,最后,于压力为4.5mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,冷却至室温,出料,制得环保阻燃高强纤维复合板。
23.作为优化,步骤(1)所述褶皱层状物分散液的制备方法为将二氢化钛粉末、铝粉和石墨粉按摩尔比3:1.1:2混合球磨,得混合粉末,将混合粉末置于氩气氛围中,于温度为1400℃的条件下烧结2h后,得层状物,将盐酸与氟化理按质量比2:1混合于烧杯中,并向烧杯中加入盐酸质量0.6倍的层状物,于30℃的水浴条件下搅拌反应2h后,调节烧杯内物料的ph至中性,过滤,得褶皱层状物,将褶皱层状物与水按质量比1:5混合于烧瓶中,并向烧瓶中以8ml/min的速率通入氩气,于功率为150w的探头超声作用下,超声处理1h后,得褶皱层状物混合液,将褶皱层状物混合液于转速为4000r/min的条件下离心分离6min后,取上层清液,得褶皱层状物分散液;步骤(1)所述聚氨酯薄膜厚度为0.6mm。
24.作为优化,步骤(2)和步骤(4)所述胺化羧甲基壳聚糖的制备方法为将羧甲基壳聚糖与ph为5.0的磷酸盐缓冲溶液按质量比1:100混合,并加入羧甲基壳聚糖质量2倍的乙二胺,调节ph至5.5,再加入羧甲基壳聚糖质量0.12倍的1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐,搅拌反应后,得胺化羧甲基壳聚糖混合物,将胺化羧甲基壳聚糖混合物于截留分子量3400的透析袋中透析20h后,得胺化羧甲基壳聚糖坯料,将胺化羧甲基壳聚糖坯料冷冻干燥,得胺化羧甲基壳聚糖。
25.作为优化,步骤(4)所述氧化葡聚糖的制备方法为将葡聚糖与去离子水按质量比1:10混合,搅拌溶解后,并加入葡聚糖质量3倍的浓度为100g/l的高碘酸钾溶液,于25℃避光条件下反应5h后,加入葡聚糖质量0.1倍的二乙二醇,得氧化葡聚糖混合物,将氧化葡聚糖混合物于截留分子量3500的透析袋中透析72h后,得氧化葡聚糖坯料,将氧化葡聚糖坯料冷冻干燥,得氧化葡聚糖。
26.实施例2一种环保阻燃高强纤维复合板,按重量份数计,主要包括:70份预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份改性环氧树脂,10份胺化羧甲基壳聚糖和10份氧化葡聚糖。
27.一种环保阻燃高强纤维复合板的制备方法,所述环保阻燃高强纤维复合板的制备方法主要包括以下制备步骤:(1)将褶皱层状物分散液与无水乙醇按体积比1:5混合,得褶皱层状物喷涂液,将聚氨酯薄膜固定于直径6cm的漏斗上,并将聚氨酯薄膜外侧密封,同时以8ml/min的速率匀速向漏斗中吹入空气,待聚氨酯薄膜被吹鼓起4cm时,用聚氨酯薄膜质量10倍的褶皱层状物喷涂液对鼓起的聚氨酯薄膜进行喷涂,控制喷涂速率为2ml/min,待喷涂完成后,得改性聚氨酯薄膜坯料,将改性聚氨酯薄膜坯料于温度为70℃的条件下干燥30min后,再将干燥后的改性聚氨酯薄膜坯料置于炭化炉中,向炉内以60ml/min的速率通入氮气,于温度为650℃的条件下炭化1h后,出料,得改性聚氨酯薄膜;(2)将环氧树脂e-51与邻苯二甲酸酐按质量比5:2混合,并加入环氧树脂e-51质量0.06倍的二氧化硅,于温度为65℃的条件下搅拌混合20min后,得环氧树脂e-51混合物,将环氧树脂e-51混合物于温度为80℃的条件下抽真空15min后,涂抹于步骤(1)所得改性聚氨酯薄膜褶皱面后,控制环氧树脂e-51混合物的用量为4ml/g,先于温度为80℃的条件下加热1h后,然后以2℃/min的升温速率升温至100℃,恒温加热3h后,继续以2℃/min的升温速率升温至150℃保温5h后,最后以2℃/min的升温速率升温至180℃,保温处理3h,得改性环氧树脂坯料,将改性环氧树脂坯料粉碎,过5目筛,得改性环氧树脂;(3)将木质纤维与水按质量比1:22混合浸泡24h后,过滤,得预处理木质纤维坯料,将预处理木质纤维坯料胶磨3h后,过100目筛,得预处理木质纤维;(4)按质量分数计,依次称取:70份步骤(3)所得预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份步骤(2)所得改性环氧树脂,10份胺化羧甲基壳聚糖和10份氧化葡聚糖,将步骤(3)所得预处理木质纤维与步骤(2)所得改性环氧树脂混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入氧化钙,醋酸铵,胺化羧甲基壳聚糖和氧化葡聚糖,搅拌混合后,得混合料;(5)将步骤(4)所得混合料先于压力为1.5mpa,温度为200℃的条件下压制5min后,保持压力,降温至80℃,恒温恒压压制5min,然后于压力为3mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,保持压力,将温度降温至80℃,继续压制5min,最后,于压力为4.5mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,冷却至室温,出料,制得环保阻燃高强纤维复合板。
28.作为优化,步骤(1)所述褶皱层状物分散液的制备方法为将二氢化钛粉末、铝粉和石墨粉按摩尔比3:1.1:2混合球磨,得混合粉末,将混合粉末置于氩气氛围中,于温度为1400℃的条件下烧结2h后,得层状物,将盐酸与氟化理按质量比2:1混合于烧杯中,并向烧杯中加入盐酸质量0.6倍的层状物,于30℃的水浴条件下搅拌反应2h后,调节烧杯内物料的ph至中性,过滤,得褶皱层状物,将褶皱层状物与水按质量比1:5混合于烧瓶中,并向烧瓶中以8ml/min的速率通入氩气,于功率为150w的探头超声作用下,超声处理1h后,得褶皱层状物混合液,将褶皱层状物混合液于转速为4000r/min的条件下离心分离6min后,取上层清液,得褶皱层状物分散液;步骤(1)所述聚氨酯薄膜厚度为0.6mm。
29.作为优化,步骤(2)和步骤(4)所述胺化羧甲基壳聚糖的制备方法为将羧甲基壳聚糖与ph为5.0的磷酸盐缓冲溶液按质量比1:100混合,并加入羧甲基壳聚糖质量2倍的乙二胺,调节ph至5.5,再加入羧甲基壳聚糖质量0.12倍的1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐,搅拌反应后,得胺化羧甲基壳聚糖混合物,将胺化羧甲基壳聚糖混合物于截
留分子量3400的透析袋中透析20h后,得胺化羧甲基壳聚糖坯料,将胺化羧甲基壳聚糖坯料冷冻干燥,得胺化羧甲基壳聚糖。
30.作为优化,步骤(4)所述氧化葡聚糖的制备方法为将葡聚糖与去离子水按质量比1:10混合,搅拌溶解后,并加入葡聚糖质量3倍的浓度为100g/l的高碘酸钾溶液,于25℃避光条件下反应5h后,加入葡聚糖质量0.1倍的二乙二醇,得氧化葡聚糖混合物,将氧化葡聚糖混合物于截留分子量3500的透析袋中透析72h后,得氧化葡聚糖坯料,将氧化葡聚糖坯料冷冻干燥,得氧化葡聚糖。
31.实施例3一种环保阻燃高强纤维复合板,按重量份数计,主要包括:70份预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份改性环氧树脂,10份胺化羧甲基壳聚糖和10份氧化葡聚糖。
32.一种环保阻燃高强纤维复合板的制备方法,所述环保阻燃高强纤维复合板的制备方法主要包括以下制备步骤:(1)将二氧化硅分散液与无水乙醇按体积比1:5混合,得褶皱层状物喷涂液,将聚氨酯薄膜固定于直径6cm的漏斗上,并将聚氨酯薄膜外侧密封,同时以8ml/min的速率匀速向漏斗中吹入空气,待聚氨酯薄膜被吹鼓起4cm时,用聚氨酯薄膜质量10倍的褶皱层状物喷涂液对鼓起的聚氨酯薄膜进行喷涂,控制喷涂速率为2ml/min,待喷涂完成后,得改性聚氨酯薄膜坯料,将改性聚氨酯薄膜坯料于温度为70℃的条件下干燥30min后,再将干燥后的改性聚氨酯薄膜坯料置于炭化炉中,向炉内以60ml/min的速率通入氮气,于温度为650℃的条件下炭化1h后,出料,得改性聚氨酯薄膜;(2)将胺化羧甲基壳聚糖与水按质量比1:10混合于烧杯中,并向烧杯中加入胺化羧甲基壳聚糖质量1.2倍的二氧化硅,搅拌混合2h后,用浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液调节烧杯内物料的ph至13,过滤,得改性二氧化硅坯料,将改性二氧化硅坯料用去离子水洗涤至洗涤液为中性,并于温度为80℃的条件下干燥3h后,得改性二氧化硅,将环氧树脂e-51与邻苯二甲酸酐按质量比5:2混合,并加入环氧树脂e-51质量0.06倍的改性二氧化硅,于温度为65℃的条件下搅拌混合20min后,得环氧树脂e-51混合物,将环氧树脂e-51混合物于温度为80℃的条件下抽真空15min后,涂抹于步骤(1)所得改性聚氨酯薄膜褶皱面后,控制环氧树脂e-51混合物的用量为4ml/g,先于温度为80℃的条件下加热1h后,然后以2℃/min的升温速率升温至100℃,恒温加热3h后,继续以2℃/min的升温速率升温至150℃保温5h后,最后以2℃/min的升温速率升温至180℃,保温处理3h,得改性环氧树脂坯料,将改性环氧树脂坯料粉碎,过5目筛,得改性环氧树脂;(3)将木质纤维与水按质量比1:22混合浸泡24h后,过滤,得预处理木质纤维坯料,将预处理木质纤维坯料胶磨3h后,过100目筛,得预处理木质纤维;(4)按质量分数计,依次称取:70份步骤(3)所得预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份步骤(2)所得改性环氧树脂,10份胺化羧甲基壳聚糖和10份氧化葡聚糖,将步骤(3)所得预处理木质纤维与步骤(2)所得改性环氧树脂混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入氧化钙,醋酸铵,胺化羧甲基壳聚糖和氧化葡聚糖,搅拌混合后,得混合料;(5)将步骤(4)所得混合料先于压力为1.5mpa,温度为200℃的条件下压制5min后,保持压力,降温至80℃,恒温恒压压制5min,然后于压力为3mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,保持压力,将温度降温至80℃,继续压制5min,最后,于压力为4.5mpa,
温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,冷却至室温,出料,制得环保阻燃高强纤维复合板。
33.作为优化,步骤(1)所述二氧化硅分散液的制备方法为将纳米二氧化硅与水按质量比1:60混合,超声分散,得二氧化硅分散液;步骤(1)所述聚氨酯薄膜厚度为0.6mm。
34.作为优化,步骤(2)和步骤(4)所述胺化羧甲基壳聚糖的制备方法为将羧甲基壳聚糖与ph为5.0的磷酸盐缓冲溶液按质量比1:100混合,并加入羧甲基壳聚糖质量2倍的乙二胺,调节ph至5.5,再加入羧甲基壳聚糖质量0.12倍的1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐,搅拌反应后,得胺化羧甲基壳聚糖混合物,将胺化羧甲基壳聚糖混合物于截留分子量3400的透析袋中透析20h后,得胺化羧甲基壳聚糖坯料,将胺化羧甲基壳聚糖坯料冷冻干燥,得胺化羧甲基壳聚糖。
35.作为优化,步骤(4)所述氧化葡聚糖的制备方法为将葡聚糖与去离子水按质量比1:10混合,搅拌溶解后,并加入葡聚糖质量3倍的浓度为100g/l的高碘酸钾溶液,于25℃避光条件下反应5h后,加入葡聚糖质量0.1倍的二乙二醇,得氧化葡聚糖混合物,将氧化葡聚糖混合物于截留分子量3500的透析袋中透析72h后,得氧化葡聚糖坯料,将氧化葡聚糖坯料冷冻干燥,得氧化葡聚糖。
36.实施例4一种环保阻燃高强纤维复合板,按重量份数计,主要包括:70份预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份改性环氧树脂,10份胺化羧甲基壳聚糖和10份氧化葡聚糖。
37.一种环保阻燃高强纤维复合板的制备方法,所述环保阻燃高强纤维复合板的制备方法主要包括以下制备步骤:(1)将褶皱层状物分散液与无水乙醇按体积比1:5混合,得褶皱层状物喷涂液,将聚氨酯薄膜固定于直径6cm的漏斗上,并将聚氨酯薄膜外侧密封,同时以8ml/min的速率匀速向漏斗中吹入空气,待聚氨酯薄膜被吹鼓起4cm时,用聚氨酯薄膜质量10倍的褶皱层状物喷涂液对鼓起的聚氨酯薄膜进行喷涂,控制喷涂速率为2ml/min,待喷涂完成后,得改性聚氨酯薄膜坯料,将改性聚氨酯薄膜坯料于温度为70℃的条件下干燥30min后,再将干燥后的改性聚氨酯薄膜坯料置于炭化炉中,向炉内以60ml/min的速率通入氮气,于温度为650℃的条件下炭化1h后,出料,得改性聚氨酯薄膜;(2)将胺化羧甲基壳聚糖与水按质量比1:10混合于烧杯中,并向烧杯中加入胺化羧甲基壳聚糖质量1.2倍的二氧化硅,搅拌混合2h后,用浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液调节烧杯内物料的ph至13,过滤,得改性二氧化硅坯料,将改性二氧化硅坯料用去离子水洗涤至洗涤液为中性,并于温度为80℃的条件下干燥3h后,得改性二氧化硅,将环氧树脂e-51与邻苯二甲酸酐按质量比5:2混合,并加入环氧树脂e-51质量0.06倍的改性二氧化硅,于温度为65℃的条件下搅拌混合20min后,得环氧树脂e-51混合物,将环氧树脂e-51混合物涂抹于步骤(1)所得改性聚氨酯薄膜褶皱面后,控制环氧树脂e-51混合物的用量为4ml/g,于温度为180℃保温3h,得改性环氧树脂坯料,将改性环氧树脂坯料粉碎,过5目筛,得改性环氧树脂;(3)将木质纤维与水按质量比1:22混合浸泡24h后,过滤,得预处理木质纤维坯料,将预处理木质纤维坯料胶磨3h后,过100目筛,得预处理木质纤维;(4)按质量分数计,依次称取:70份步骤(3)所得预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份步骤(2)所得改性环氧树脂,10份胺化羧甲基壳聚糖和10份氧化葡聚糖,将步
骤(3)所得预处理木质纤维与步骤(2)所得改性环氧树脂混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入氧化钙,醋酸铵,胺化羧甲基壳聚糖和氧化葡聚糖,搅拌混合后,得混合料;(5)将步骤(4)所得混合料先于压力为1.5mpa,温度为200℃的条件下压制5min后,保持压力,降温至80℃,恒温恒压压制5min,然后于压力为3mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,保持压力,将温度降温至80℃,继续压制5min,最后,于压力为4.5mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,冷却至室温,出料,制得环保阻燃高强纤维复合板。
38.作为优化,步骤(1)所述褶皱层状物分散液的制备方法为将二氢化钛粉末、铝粉和石墨粉按摩尔比3:1.1:2混合球磨,得混合粉末,将混合粉末置于氩气氛围中,于温度为1400℃的条件下烧结2h后,得层状物,将盐酸与氟化理按质量比2:1混合于烧杯中,并向烧杯中加入盐酸质量0.6倍的层状物,于30℃的水浴条件下搅拌反应2h后,调节烧杯内物料的ph至中性,过滤,得褶皱层状物,将褶皱层状物与水按质量比1:5混合于烧瓶中,并向烧瓶中以8ml/min的速率通入氩气,于功率为150w的探头超声作用下,超声处理1h后,得褶皱层状物混合液,将褶皱层状物混合液于转速为4000r/min的条件下离心分离6min后,取上层清液,得褶皱层状物分散液;步骤(1)所述聚氨酯薄膜厚度为0.6mm。
39.作为优化,步骤(2)和步骤(4)所述胺化羧甲基壳聚糖的制备方法为将羧甲基壳聚糖与ph为5.0的磷酸盐缓冲溶液按质量比1:100混合,并加入羧甲基壳聚糖质量2倍的乙二胺,调节ph至5.5,再加入羧甲基壳聚糖质量0.12倍的1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐,搅拌反应后,得胺化羧甲基壳聚糖混合物,将胺化羧甲基壳聚糖混合物于截留分子量3400的透析袋中透析20h后,得胺化羧甲基壳聚糖坯料,将胺化羧甲基壳聚糖坯料冷冻干燥,得胺化羧甲基壳聚糖。
40.作为优化,步骤(4)所述氧化葡聚糖的制备方法为将葡聚糖与去离子水按质量比1:10混合,搅拌溶解后,并加入葡聚糖质量3倍的浓度为100g/l的高碘酸钾溶液,于25℃避光条件下反应5h后,加入葡聚糖质量0.1倍的二乙二醇,得氧化葡聚糖混合物,将氧化葡聚糖混合物于截留分子量3500的透析袋中透析72h后,得氧化葡聚糖坯料,将氧化葡聚糖坯料冷冻干燥,得氧化葡聚糖。
41.实施例5一种环保阻燃高强纤维复合板,按重量份数计,主要包括:70份预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份改性环氧树脂。
42.一种环保阻燃高强纤维复合板的制备方法,所述环保阻燃高强纤维复合板的制备方法主要包括以下制备步骤:(1)将褶皱层状物分散液与无水乙醇按体积比1:5混合,得褶皱层状物喷涂液,将聚氨酯薄膜固定于直径6cm的漏斗上,并将聚氨酯薄膜外侧密封,同时以8ml/min的速率匀速向漏斗中吹入空气,待聚氨酯薄膜被吹鼓起4cm时,用聚氨酯薄膜质量10倍的褶皱层状物喷涂液对鼓起的聚氨酯薄膜进行喷涂,控制喷涂速率为2ml/min,待喷涂完成后,得改性聚氨酯薄膜坯料,将改性聚氨酯薄膜坯料于温度为70℃的条件下干燥30min后,再将干燥后的改性聚氨酯薄膜坯料置于炭化炉中,向炉内以60ml/min的速率通入氮气,于温度为650℃的条件下炭化1h后,出料,得改性聚氨酯薄膜;(2)将胺化羧甲基壳聚糖与水按质量比1:10混合于烧杯中,并向烧杯中加入胺化
羧甲基壳聚糖质量1.2倍的二氧化硅,搅拌混合2h后,用浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液调节烧杯内物料的ph至13,过滤,得改性二氧化硅坯料,将改性二氧化硅坯料用去离子水洗涤至洗涤液为中性,并于温度为80℃的条件下干燥3h后,得改性二氧化硅,将环氧树脂e-51与邻苯二甲酸酐按质量比5:2混合,并加入环氧树脂e-51质量0.06倍的改性二氧化硅,于温度为65℃的条件下搅拌混合20min后,得环氧树脂e-51混合物,将环氧树脂e-51混合物于温度为80℃的条件下抽真空15min后,涂抹于步骤(1)所得改性聚氨酯薄膜褶皱面后,控制环氧树脂e-51混合物的用量为4ml/g,先于温度为80℃的条件下加热1h后,然后以2℃/min的升温速率升温至100℃,恒温加热3h后,继续以2℃/min的升温速率升温至150℃保温5h后,最后以2℃/min的升温速率升温至180℃,保温处理3h,得改性环氧树脂坯料,将改性环氧树脂坯料粉碎,过5目筛,得改性环氧树脂;(3)将木质纤维与水按质量比1:22混合浸泡24h后,过滤,得预处理木质纤维坯料,将预处理木质纤维坯料胶磨3h后,过100目筛,得预处理木质纤维;(4)按质量分数计,依次称取:70份步骤(3)所得预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份步骤(2)所得改性环氧树脂,将步骤(3)所得预处理木质纤维与步骤(2)所得改性环氧树脂混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入氧化钙,醋酸铵,搅拌混合后,得混合料;(5)将步骤(4)所得混合料先于压力为1.5mpa,温度为200℃的条件下压制5min后,保持压力,降温至80℃,恒温恒压压制5min,然后于压力为3mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,保持压力,将温度降温至80℃,继续压制5min,最后,于压力为4.5mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,冷却至室温,出料,制得环保阻燃高强纤维复合板。
43.作为优化,步骤(1)所述褶皱层状物分散液的制备方法为将二氢化钛粉末、铝粉和石墨粉按摩尔比3:1.1:2混合球磨,得混合粉末,将混合粉末置于氩气氛围中,于温度为1400℃的条件下烧结2h后,得层状物,将盐酸与氟化理按质量比2:1混合于烧杯中,并向烧杯中加入盐酸质量0.6倍的层状物,于30℃的水浴条件下搅拌反应2h后,调节烧杯内物料的ph至中性,过滤,得褶皱层状物,将褶皱层状物与水按质量比1:5混合于烧瓶中,并向烧瓶中以8ml/min的速率通入氩气,于功率为150w的探头超声作用下,超声处理1h后,得褶皱层状物混合液,将褶皱层状物混合液于转速为4000r/min的条件下离心分离6min后,取上层清液,得褶皱层状物分散液;步骤(1)所述聚氨酯薄膜厚度为0.6mm。
44.作为优化,步骤(2)所述胺化羧甲基壳聚糖的制备方法为将羧甲基壳聚糖与ph为5.0的磷酸盐缓冲溶液按质量比1:100混合,并加入羧甲基壳聚糖质量2倍的乙二胺,调节ph至5.5,再加入羧甲基壳聚糖质量0.12倍的1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐,搅拌反应后,得胺化羧甲基壳聚糖混合物,将胺化羧甲基壳聚糖混合物于截留分子量3400的透析袋中透析20h后,得胺化羧甲基壳聚糖坯料,将胺化羧甲基壳聚糖坯料冷冻干燥,得胺化羧甲基壳聚糖。
45.对比例一种环保阻燃高强纤维复合板,按重量份数计,主要包括:70份预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份改性环氧树脂。
46.一种环保阻燃高强纤维复合板的制备方法,所述环保阻燃高强纤维复合板的制备方法主要包括以下制备步骤:
(1)将褶皱层状物分散液与无水乙醇按体积比1:5混合,得褶皱层状物喷涂液,将聚氨酯薄膜固定于直径6cm的漏斗上,并将聚氨酯薄膜外侧密封,同时以8ml/min的速率匀速向漏斗中吹入空气,待聚氨酯薄膜被吹鼓起4cm时,用聚氨酯薄膜质量10倍的褶皱层状物喷涂液对鼓起的聚氨酯薄膜进行喷涂,控制喷涂速率为2ml/min,待喷涂完成后,得改性聚氨酯薄膜坯料,将改性聚氨酯薄膜坯料于温度为70℃的条件下干燥30min后,再将干燥后的改性聚氨酯薄膜坯料置于炭化炉中,向炉内以60ml/min的速率通入氮气,于温度为650℃的条件下炭化1h后,出料,得改性聚氨酯薄膜;(2)将环氧树脂e-51与邻苯二甲酸酐按质量比5:2混合,并加入环氧树脂e-51质量0.06倍的二氧化硅,于温度为65℃的条件下搅拌混合20min后,得环氧树脂e-51混合物,将环氧树脂e-51混合物涂抹于步骤(1)所得改性聚氨酯薄膜褶皱面后,控制环氧树脂e-51混合物的用量为4ml/g,于温度为180℃保温3h,得改性环氧树脂坯料,将改性环氧树脂坯料粉碎,过5目筛,得改性环氧树脂;(3)将木质纤维与水按质量比1:22混合浸泡24h后,过滤,得预处理木质纤维坯料,将预处理木质纤维坯料胶磨3h后,过100目筛,得预处理木质纤维;(4)按质量分数计,依次称取:70份步骤(3)所得预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份步骤(2)所得改性环氧树脂,将步骤(3)所得预处理木质纤维与步骤(2)所得改性环氧树脂混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入氧化钙,醋酸铵,搅拌混合后,得混合料;(5)将步骤(4)所得混合料先于压力为1.5mpa,温度为200℃的条件下压制5min后,保持压力,降温至80℃,恒温恒压压制5min,然后于压力为3mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,保持压力,将温度降温至80℃,继续压制5min,最后,于压力为4.5mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,冷却至室温,出料,制得环保阻燃高强纤维复合板。
47.作为优化,步骤(1)所述二氧化硅分散液的制备方法为将纳米二氧化硅与水按质量比1:60混合,超声分散,得二氧化硅分散液;步骤(1)所述聚氨酯薄膜厚度为0.6mm。
48.效果例下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例的环保阻燃高强纤维复合板的性能分析结果。
49.表1 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例静曲强度(mpa)24.320.819.218.617.214.2极限氧指数(%)29.628.126.225.628.224.6从表1中实施例1与对比例1的实验数据比较可发现,在制备环保阻燃高强纤维复合板时加入改性环氧树脂、胺化羧甲基壳聚糖和氧化葡聚糖时可有效提高产品的力学性能和阻燃性能;从实施例1与实施例2的实验数据比较,在改性环氧树脂制备时,不加入胺化羧甲基壳聚糖改性的二氧化硅时,产品内部结合力下降,胺化羧甲基壳聚糖和氧化葡聚糖的反应速率降低,从而影响产品的力学性能,从实施例1与实施例3的实验数据比较可发现,当在制备环保阻燃高强纤维复合板时,改性环氧树脂中形状记忆材料涂抹的面不具备褶皱状时,产品内部纤维间结合力减弱,且碳质材料和二氧化硅分散不佳,影响产品的阻燃性能和力学性能,从实施例1与实施例4的实验数据比较可发现,当在制备环保阻燃高强纤维复合
板时加入的改性环氧树脂中不含有形状记忆材料时,产品的强度和力学性性能也会受到影响。
50.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征:
1.一种环保阻燃高强纤维复合板,其特征在于:按重量份数计,主要包括:70份预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份改性环氧树脂,10份胺化羧甲基壳聚糖和10份氧化葡聚糖;所述环保阻燃高强纤维复合板的制备方法主要包括以下制备步骤:(1)将褶皱层状物分散液与无水乙醇按体积比1:5混合,得褶皱层状物喷涂液,将聚氨酯薄膜固定于直径6cm的漏斗上,并将聚氨酯薄膜外侧密封,同时以8ml/min的速率匀速向漏斗中吹入空气,待聚氨酯薄膜被吹鼓起4cm时,用聚氨酯薄膜质量10倍的褶皱层状物喷涂液对鼓起的聚氨酯薄膜进行喷涂,控制喷涂速率为2ml/min,待喷涂完成后,得改性聚氨酯薄膜坯料,将改性聚氨酯薄膜坯料于温度为70℃的条件下干燥30min后,再将干燥后的改性聚氨酯薄膜坯料置于炭化炉中,向炉内以60ml/min的速率通入氮气,于温度为650℃的条件下炭化1h后,出料,得改性聚氨酯薄膜;(2)将胺化羧甲基壳聚糖与水按质量比1:10混合于烧杯中,并向烧杯中加入胺化羧甲基壳聚糖质量1.2倍的二氧化硅,搅拌混合2h后,用浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液调节烧杯内物料的ph至13,过滤,得改性二氧化硅坯料,将改性二氧化硅坯料用去离子水洗涤至洗涤液为中性,并于温度为80℃的条件下干燥3h后,得改性二氧化硅,将环氧树脂e-51与邻苯二甲酸酐按质量比5:2混合,并加入环氧树脂e-51质量0.06倍的改性二氧化硅,于温度为65℃的条件下搅拌混合20min后,得环氧树脂e-51混合物,将环氧树脂e-51混合物于温度为80℃的条件下抽真空15min后,涂抹于步骤(1)所得改性聚氨酯薄膜褶皱面后,控制环氧树脂e-51混合物的用量为4ml/g,先于温度为80℃的条件下加热1h后,然后以2℃/min的升温速率升温至100℃,恒温加热3h后,继续以2℃/min的升温速率升温至150℃保温5h后,最后以2℃/min的升温速率升温至180℃,保温处理3h,得改性环氧树脂坯料,将改性环氧树脂坯料粉碎,过5目筛,得改性环氧树脂;(3)将木质纤维与水按质量比1:22混合浸泡24h后,过滤,得预处理木质纤维坯料,将预处理木质纤维坯料胶磨3h后,过100目筛,得预处理木质纤维;(4)按质量分数计,依次称取:70份步骤(3)所得预处理木质纤维,8份氧化钙,5份醋酸铵,12份步骤(2)所得改性环氧树脂,10份胺化羧甲基壳聚糖和10份氧化葡聚糖,将步骤(3)所得预处理木质纤维与步骤(2)所得改性环氧树脂混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入氧化钙,醋酸铵,胺化羧甲基壳聚糖和氧化葡聚糖,搅拌混合后,得混合料;(5)将步骤(4)所得混合料先于压力为1.5mpa,温度为200℃的条件下压制5min后,保持压力,降温至80℃,恒温恒压压制5min,然后于压力为3mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,保持压力,将温度降温至80℃,继续压制5min,最后,于压力为4.5mpa,温度为200℃的条件下,恒温恒压压制5min后,冷却至室温,出料,制得环保阻燃高强纤维复合板;步骤(1)所述褶皱层状物分散液的制备方法为将二氢化钛粉末、铝粉和石墨粉按摩尔比3:1.1:2混合球磨,得混合粉末,将混合粉末置于氩气氛围中,于温度为1400℃的条件下烧结2h后,得层状物,将盐酸与氟化理按质量比2:1混合于烧杯中,并向烧杯中加入盐酸质量0.6倍的层状物,于30℃的水浴条件下搅拌反应2h后,调节烧杯内物料的ph至中性,过滤,得褶皱层状物,将褶皱层状物与水按质量比1:5混合于烧瓶中,并向烧瓶中以8ml/min的速率通入氩气,于功率为150w的探头超声作用下,超声处理1h后,得褶皱层状物混合液,将褶
皱层状物混合液于转速为4000r/min的条件下离心分离6min后,取上层清液,得褶皱层状物分散液;步骤(1)所述聚氨酯薄膜厚度为0.6mm;步骤(2)和步骤(4)所述胺化羧甲基壳聚糖的制备方法为将羧甲基壳聚糖与ph为5.0的磷酸盐缓冲溶液按质量比1:100混合,并加入羧甲基壳聚糖质量2倍的乙二胺,调节ph至5.5,再加入羧甲基壳聚糖质量0.12倍的1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐,搅拌反应后,得胺化羧甲基壳聚糖混合物,将胺化羧甲基壳聚糖混合物于截留分子量3400的透析袋中透析20h后,得胺化羧甲基壳聚糖坯料,将胺化羧甲基壳聚糖坯料冷冻干燥,得胺化羧甲基壳聚糖;步骤(4)所述氧化葡聚糖的制备方法为将葡聚糖与去离子水按质量比1:10混合,搅拌溶解后,并加入葡聚糖质量3倍的浓度为100g/l的高碘酸钾溶液,于25℃避光条件下反应5h后,加入葡聚糖质量0.1倍的二乙二醇,得氧化葡聚糖混合物,将氧化葡聚糖混合物于截留分子量3500的透析袋中透析72h后,得氧化葡聚糖坯料,将氧化葡聚糖坯料冷冻干燥,得氧化葡聚糖。

技术总结
本发明公开了一种环保阻燃高强纤维复合板,涉及新材料技术领域。本发明先将褶皱层状物分散液喷涂与聚氨酯薄膜表面,并将喷涂后的聚氨酯薄膜干燥,炭化,制得改性聚氨酯薄膜,然后,将胺化羧甲基壳聚糖与二氧化硅反应制得改性二氧化硅,将改性二氧化硅与环氧树脂和邻苯二酸酐混合,经抽真空,注入改性聚氨酯薄膜,固化后,制得改性环氧树脂,将改性环氧树脂与预处理木质纤维混合,并加入氧化钙,醋酸铵,胺化羧甲基壳聚糖和氧化葡聚糖,搅拌混合后,得混合料,将混合料经多次热压后,制得环保阻燃高强纤维复合板。本发明制备的环保阻燃高强纤维复合板具备优异的力学性能和阻燃性。复合板具备优异的力学性能和阻燃性。


技术研发人员:李成香
受保护的技术使用者:李成香
技术研发日:2021.04.17
技术公布日:2022/11/1
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