[发明专利]环保增韧耐磨秸秆复合材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于建材领域，具体涉及一种环保增韧耐磨秸秆复合材料及其制造方法。

背景技术

秸秆是各种农作物收获后废弃的物质。每亩玉米、高粱、小麦、水稻等农作物收割后，平均可产生三吨左右的秸秆，我国有可用耕地约20亿亩，每季产生的废弃秸秆，除少部分被利用，废弃的是巨量的而又无法处理的，每年农民只好用燃烧的方式烧掉，而此种方式产生的烟雾又造成了巨大的污染。然而，植物秸秆来源于自然或来源于种植，本身就是植物的一部分，含有丰富的有机质及植物生长所需的多种营养乃至全部营养，如果科学地利用，就是一种巨大的资源。

现有相关的复合材料在医疗、建筑、交通工具等方面有很大的前景，尤其是在木塑地板方面，它是一种新型环保型木塑复合材料产品，近年来深受人们的喜欢。其原料以生物秸秆等可再生生物资源，同时加入了一定量的塑料等，经过物理、化学等手段加工成型的一种可循环利用的新型材料。与普通材料相比，有很强的环保优势，充分对废弃植物及塑料废弃物的利用。木塑复合材料不但具有木材的木质感，不存在木材自然的缺陷，不需要太多维修，没有开裂和龟裂，使用寿命长等优点。木塑复合材料的应用范围十分广泛，涉及到包装、家具、园林、装饰、市政设施及汽车零部件等方面，而木塑地板是木塑复合材料中应用较为广泛的，其性能优良而且十分耐用，加工和使用也很方便，成为国内外地板材料的新生力量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有增韧耐磨且对环境友好的利用农作物秸秆生产的复合材料及其制造方法。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

环保增韧耐磨秸秆复合材料，包含成分如下：秸秆、竹原纤维、抗氧化剂、阻燃剂、增韧剂、稳定剂、氧化物。

各组分重量份数为，100份秸秆、10-40份竹原纤维、1-3份抗氧化剂、1.5-4份阻燃剂、3-6份增韧剂、2-8份稳定剂、5-15份氧化物。

所述的秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、稻谷秸秆、花生秸秆、绿豆秸秆中的一种或多种。

所述的抗氧化剂为茶多酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯中的一种或多种。

所述的阻燃剂为碳酸钙、碳酸镁、八溴联苯醚中的一种或多种。

所述的增韧剂为羧基丁腈橡胶、聚酰胺树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或多种。

所述的稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钾、硬脂酸镁、硬脂酸钠中的一种或多种。

所述的氧化物为氧化硅、氧化铁、氧化钛、氧化钡中的一种或多种。

所述的环保增韧耐磨秸秆复合材料还包含重量份数为0.5-1.5的超支化聚合物。

环保增韧耐磨秸秆复合材料的制造方法，包括以下步骤：

1)先将秸秆粉分散于水中，再加入竹原纤维，升温至80-100℃保温反应3-5h，反应结束后静置降温，即得物料I；

2)将物料I加入到高速混合机中，并加入抗氧化剂、阻燃剂、增韧剂、稳定剂，混合30-60min后加入氧化物，物料升温至100-120℃混合20-40min，最后降温至25-35℃，即得物料II；

3)将物料II加入粉磨机中，粉磨3.5-5h后加入到挤出机中挤出成型，挤出温度为190-220℃，即得木塑地板的基材层；

4)在所制基材层上依次铺设装饰层，经热压工艺制得木塑地板。

以下为超支化聚合物的合成过程：

称取1mmol 缩水甘油于圆底烧瓶中，加入5mmol苯乙醇，在50℃，钯催化剂下反应3 h，环氧类单体开环聚合生成超支化的聚合物。

本发明具有以下有益效果：

1.通过对秸秆进行预处理，使秸秆蓬松，能显著增强粘结效果，使制备的复合材料质地紧密，能显著增强复合材料的强度。

2.阻燃剂和稳定剂的加入，能显著降低有机成分的活性，进而增强复合材料的安全性。

3.增韧剂和超支化聚合物的引入，在现有技术基础上进一步提高产品柔韧度，明显提高复合材料抗冲击性能。

4. 本发明所用原料基本为循环利用材料，且生产过程中尽量减少了易挥发、污染大的物质的应用，产品具有良好的机械性能，又具有经济环保的优点。

具体实施方式

实施例1

本实施例的应用于环保增韧耐磨秸秆复合材料的制造方法，包括以下步骤：

以下原料皆为重量份数，

1)先将100份玉米秸秆粉分散于水中，再加入10份竹原纤维，升温至80℃保温反应5h，反应结束后静置降温，即得物料I；