[发明专利]一种植物纤维增强生物基热固性树脂复合材料

权利要求书

1.一种植物纤维增强生物基热固性树脂复合材料，其特征在于：所述的复合材料的原料组成按质量份数计为：植物纤维80~100份、生物基热固性树脂80~100份和引发剂1~3份；所述的生物基热固性树脂是由丙烯酸酯环氧大豆油和甲基丙烯酸异山梨醇酯共混得到。

2.根据权利要求1所述的植物纤维增强生物基热固性树脂复合材料，其特征在于：所述的植物纤维为麻纤维或竹纤维；所述的引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。

3. 根据权利要求1所述的植物纤维增强生物基热固性树脂复合材料，其特征在于：所述的生物基热固性树脂的制备过程为：将丙烯酸酯环氧大豆油50~70份和甲基丙烯酸异山梨醇酯30~50份在室温下混合后磁力搅拌5~10 min，即得生物基热固性树脂。

4. 根据权利要求1所述的植物纤维增强生物基热固性树脂复合材料，其特征在于：所述的甲基丙烯酸异山梨醇酯是在超声波辅助、无溶剂条件下合成得到，合成过程为：将异山梨醇置于圆底烧瓶，随后加入甲基丙烯酸酐和4-二甲基氨基吡啶，其中甲基丙烯酸酐与异山梨醇的摩尔比为2:1~4:1，4-二甲基氨基吡啶的用量为异山梨醇物质的量的3~5%；随后将烧瓶置于超声波水浴锅中，磁力搅拌500 转/min、60 ℃反应12 h，超声波功率为80 W；反应产物分别经饱和NaHCO₃溶液、0.5 mol/L NaOH溶液、蒸馏水反复提纯3~5次后，用MgSO₄干燥后真空抽滤，即得甲基丙烯酸异山梨醇酯。

5. 一种制备如权利要求1所述的植物纤维增强生物基热固性树脂复合材料的方法，其特征在于：将生物基热固性树脂和引发剂均匀混合后涂敷在植物纤维板坯的上下表面，通过手工铺装模压成型制得植物纤维增强生物基热固性树脂复合材料，具体步骤如下：将生物基热固性树脂和引发剂均匀混合后涂覆在已干燥的植物纤维板坯上下表面，室温下以5~7 MPa冷压4~6 min；保持压力不变，升温至60~80 ℃，预热压4~6 min；继续升温至150~170 ℃，热压20~40 min；隔热保压30~90 min，使之自然冷却至室温。

6.一种植物纤维增强改性生物基热固性树脂复合材料，其特征在于：所述的复合材料的原料组成按质量份数计为：植物纤维80~100份、改性生物基热固性树脂80~100份和引发剂1~3份；所述的改性生物基热固性树脂是由异山梨醇、甲基丙烯酸酐和丙烯酸酯环氧大豆油在以4-二甲基氨基吡啶为催化剂的条件下合成得到。

7.根据权利要求6所述的植物纤维增强改性生物基热固性树脂复合材料，其特征在于：所述的植物纤维为麻纤维或竹纤维；所述的引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。

8.根据权利要求6所述的植物纤维增强改性生物基热固性树脂复合材料，其特征在于：所述的改性生物基热固性树脂的合成过程为：将异山梨醇置于圆底烧瓶，随后加入甲基丙烯酸酐和4-二甲基氨基吡啶，其中甲基丙烯酸酐与异山梨醇的摩尔比为3:1，4-二甲基氨基吡啶的用量为异山梨醇物质的量的5%；随后将烧瓶置于超声波水浴条件下，磁力搅拌500 转/min、60 ℃反应12 h，超声波功率为80 W，反应结束得到甲基丙烯酸异山梨醇酯混合液；将烧瓶移至普通水浴锅，加入丙烯酸酯环氧大豆油，丙烯酸酯环氧大豆油与理论生成的甲基丙烯酸异山梨醇酯的质量比为1:1，在60 ℃、磁力搅拌500 转/min下反应6 h；反应产物分别经饱和NaHCO₃溶液、0.5mol/L NaOH溶液、蒸馏水反复提纯3~5次后，用MgSO₄干燥后真空抽滤，得到改性生物基热固性树脂。

9.一种制备如权利要求6所述的植物纤维增强改性生物基热固性树脂复合材料的方法，其特征在于：将改性生物基热固性树脂和引发剂均匀混合后涂敷在植物纤维板坯的上下表面，通过手工铺装模压成型制得所述的植物纤维增强改性生物基热固性树脂复合材料，具体步骤如下：将改性生物基热固性树脂和引发剂均匀混合后涂覆在已干燥的植物纤维板坯上下表面，室温下以5~7 MPa冷压4~6 min；保持压力不变，升温至60~80℃，预热压4~6 min ；继续升温至150~170 ℃，热压20~40 min；隔热保压30~90 min，使之自然冷却至室温。