[发明专利]模制品及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种模制品及其制备方法，尤其是一种由包括秸秆粉末和热固性树脂的混合物模制而成的马桶盖及其制备方法。

背景技术

现有马桶盖(翻盖和座圈)通常采用以下材料及制备方法：a，例如ABS、聚丙烯、聚苯乙烯等热塑性树脂的注射模塑；b，脲醛模塑化合物的压缩模塑(又称模压)；c，机械加工中密度纤维板至所期望的形状；d，木质粉末与脲醛树脂或酚醛树脂混合后模压。

在模制的木质马桶盖中，大部分情况下使用木材加工厂的废木材来提供纤维素，但也有使用原木的情形。用来制备马桶盖及其他制品的中密度纤维板主要使用原木，而不是木材加工厂的废木材。另外，也有一些专利文献所公开的人造板使用如小麦或水稻等的秸秆来提供纤维素。

例如，中国专利文献CN104526831A公开了一种水稻或者小麦秸秆板的制备方法，包含以下步骤：1)将水稻或者小麦秸秆粉碎；2)对秸秆碎料进行蒸煮；3)将蒸煮后的秸秆碎料放入加热装置中，添加水及硅烷偶联剂，控温搅拌；4)将表面处理后的秸秆干燥并粉碎成纤维粉状；5)将处理后的秸秆纤维粉和脲醛树脂胶混合均匀，再将混合物放入压板机中热压成型。

中国专利文献CN1623746A公开了一种复合人造板及其制备方法，该人造板包括脲醛树脂粘结剂、12～75目的秸秆类非木材植物纤维碎料、和膨润土，脲醛树脂粘结剂、秸秆类非木材植物纤维及膨润土的重量百分配比为：12～60％∶35～85％∶3～50％。该方法是先将秸秆类非木材植物纤维粉碎，再通过干燥或加湿的方法使秸秆类非木材植物短纤维的含水率为3％～25％，然后按秸秆类非木材植物纤维及膨润土的重量百分配比配成秸秆类非木材植物纤维及凹凸棒土混合物，采用机械球磨或碾压对混合物进行处理，再按比例加入脲醛树脂粘结剂并搅拌均匀，铺装到模具中后，热压成形。

除了利用包括脲醛树脂和秸秆的混合物来制造人造板以外，也有利用包括酚醛树脂和秸秆的混合物来制备人造板的报道。例如，中国专利文献CN105694512A公开了一种秸秆粉板，包括：秸秆粉100份，酚醛树脂10-100份，固化剂适量，填料0-30份。

在利用含有热固性树脂和纤维素的混合物料制备模制品时，通常采用开放式模压法。如图2所示，这种模压方法中，上模1和下模2之间在模压阶段存在使得模具型腔与外部空间相连通的间隙3，随着模具型腔内混合物料4的受热，混合物料4中的水分和树脂化学反应产生蒸汽，该蒸汽在整个模压阶段均可通过间隙3排出型腔。这种开放式模压法存在树脂固化反应时间长、模具加热能耗高的不足。

另外，现有技术对秸秆粉末和酚醛树脂/脲醛树脂之间的接合性能进行了较多的关注，但实践证明，由包括秸秆粉末和热固性树脂的混合物模制而成的模制品的表观性能仍然存在进一步改进的需要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种既具有较好表观性能，又能快速且低成本地成型的模制品及其制备方法。

为了实现上述的主要目的，本发明的一个方面提供了一种模制品，其由包括如下组分的混合物制成：8-30重量份的热固性树脂和70-92重量份粒度为5-300目的秸秆粉末；其中，该模制品的比重为0.8-0.95，且该模制品通过封闭式模压法成型，使得其表层的秸秆粉末含量明显低于其内部的秸秆粉末含量。

本发明中，秸秆是指以谷粒为栽培目的的禾本科作物，例如小麦、水稻、玉米、高粱等在收获谷粒后的剩余部分。

本发明中，封闭式模压法是指在模压过程中使得模具型腔处于气密性封闭状态的模压方法(其中可以包括在模压预定时间后进行例如10秒至30秒的排气操作)。采用封闭式模压法，一方面可使树脂在模压时朝模制品的外表面流动，使得模制品表层的秸秆粉末含量明显低于其内部的秸秆粉末含量，从而改善模制品的表观性能；另一方面，模压时混合物料所产生的蒸汽使得气密性封闭的型腔处于相对高压状态，模具形成“高压锅”，从而可以加快树脂的受热和固化，并降低模具的加热能耗。

本发明中，模制品表层是指其表面以下1毫米厚度的区域，表层以内的区域为模制品内部。模制品表层的秸秆粉末含量明显低于其内部的秸秆粉末含量，是指表层的秸秆粉末重量百分比为其内部的秸秆粉末重量百分比的一半以下；例如，表层的秸秆粉末重量百分比为其内部的秸秆粉末重量百分比的大约1/3或1/5。

本发明模制品的比重仅为0.8-0.95，轻便易操作，便于运输，并可减少树脂用量。与此相对地，现有技术中人造板的比重通常达到1.1-1.2，非常笨重且难以机械加工。