[发明专利]一种环保型桐油基树脂复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种生物基树脂复合材料及其制备方法，尤其涉及一种环保型桐油基树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

面对我们长期依赖的石油和天然气会在未来一二百年间耗尽的局面, 人们正努力寻找可以代替石油和天然气的生物质能源及材料来实现可持续发展。人们广泛使用的塑料制品却长期依赖石油资源，难以生物降解，生产过程毒害大，给环境带来了极大的污染。 因此，非常有必要开发新的、环保的生物基树脂来替代或减少石油基塑料的使用。

千多年来，我国长期采用桐油作涂层保护家具、船及建筑结构, 因为桐油涂层可以被氧化交联固化, 粘性强, 不透水, 且耐磨耐用，是一种具有许多综合优异性能的生物质材料。而且我国气候与其他自然环境适宜桐树生长, 是以我国一直在桐油生产方面遥领其他国家。但长期以来, 桐油产业沿用传统工艺, 利用高科技把桐油产业革新只是刚起步；多项专利公布了利用桐油做涂料和树脂原料的方法(申请号200810031013.X；201110093579.7；201110002171.4；200410065369.7；200910185732.1；200910070756.2；200910218768.5等)；近年来也有人用桐油制备出了生物基塑料，如申请号为201110076740.X的中国专利介绍了利用桐油酸酐制备全生物基环氧树脂组合物及固化物的方法；可以预见,通过系统科研创新开发新桐油技术及应用, 桐油将会成为多用途的生物塑料重要来源。而将桐油制成纤维填充的生物基复合材料的报道仍然很少。本发明将桐油基材料代替石油基聚合物材料用于纤维复合材料的制备，具有树脂来源广泛、制备简便、可操作性好，产品性能优异、环境友好，降低了复合材料制备中石油资源和能源的消耗，绿色节能，有着广阔的应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种环保型桐油基树脂复合材料，本发明同时提供一种环保型桐油基树脂复合材料的制备方法。

本发明的环保型桐油基树脂复合材料，按重量百分比其原料配方如下：

桐油基树脂10%～99%；

工业树脂　0～90%；

添加剂　　0～80%；

固化剂　　0.1%～20%；

催化剂　　0～20%；

滑石粉　　1～2%；

纤维　　　2%～80%。

所述桐油基树脂为天然桐油、聚合桐油、环氧桐油、丙烯酸酯化环氧桐油、酚醛树脂桐油中的一种或以上。

所述的工业树脂是指来源于石油路线的环氧树脂、乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸酯、乙烯基单体中的一种或以上。

所述的添加剂是指炭黑、白炭黑、碳酸钙、蒙脱土、粘土、一次或多次回收塑胶、稀释剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、增塑剂、抗静电剂、阻燃剂、热稳定剂、抗冲击改性剂、光稳定剂、颜料中的一种或以上。

所述的纤维为有机纤维、无机纤维中的一种或两种。

所述的有机纤维是植物纤维、人造塑料纤维；无机纤维是矿物纤维、玻璃纤维、碳纤维。

本发明的环保型桐油基树脂复合材料的制备方法,包含以下步骤：

①.将桐油基材料、固化剂、添加剂和稀释剂混合均匀配成胶液；

②.胶液与纤维充分混合均匀，使胶液渗入滑石粉、纤维，形成复合物；

③.将上述复合物放入模具中，在一定压力、温度条件下利用光或热辐照的成型方式引发上述复合物交联固化得到环保型桐油基树脂复合材料。

步骤③中所述的压力为0～15 MPa，温度为25℃～250℃。

步骤③中所述的成型方式包括模压成型、挤出成型、注塑成型。

本发明的环保型桐油基树脂复合材料的制备方法，是将桐油基树脂、固化剂及其他相关材料均匀混合形成胶液，将胶液渗入纤维，与纤维很好地相容，将此复合物在一定温度、压力条件下利用光或热辐照的方式引发复合物交联固化成型。

本发明采用绿色可再生的桐油基树脂替代石油基树脂作聚合物纤维复合材料的原料，具有设备简单、操作简便、有利于环境保护、减少聚合物纤维复合材料生产中的碳足迹与成本的特点。