[发明专利]一种新型秸秆发泡保温材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发泡保温材料领域，具体地涉及一种新型秸秆发泡保温材料及其制备方法。

背景技术

传统塑料行业消耗大量的石油能源以及带来的“白色污染”已经受到越来越多的关注，从上个世纪60、70年代以来，人们开始了对生物降解塑料的研究和开发，目前已经有多种合成生物降解材料(Biodegradable material)问世，有聚羟基烷酸酯(PHAs)、聚乳酸(PLA)、聚碳酸酯(PPC)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)等。它们作为塑料材料使用，在生物降解后，成为水和二氧化碳，不会对环境产生危害。目前对生物降解塑料研究较多的集中在聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHAs)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)方面。

聚乳酸（PLA）包括聚L-乳酸（L-PLA）、聚D-乳酸(D-PLA)、聚DL-乳酸(DL-PLA)，是一类以乳酸为单体聚合而成的生物基塑料。其合成原料乳酸是由玉米或薯类加工成的淀粉发酵制得，原料来源广泛。其制品综合性能优良可代替现在市场上绝大部分石油基塑料制品，为解决全球石油危机提供了一个新的途径。且PLA具有良好的生物降解性、生物相容性和生物可吸收性，其固体废弃物在土壤和水中能被微生物完全降解成CO2和H2O，对人体无害无毒，对环境友好无污染。聚乳酸制品现已被广泛应用于人造骨骼等医用塑料、地膜保温棚等农用塑料，一次性餐盒等食具塑料以及各种塑料制品，也可以加工成纤维、织物并制成服装，市场潜力极大。但由于聚乳酸材料本身热变形温度低且原料价格较高，故在实际生产应用中受到了一定的限制。

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是可完全生物降解聚合物，由丁二酸和丁二醇经缩聚制得，它可以在细菌或酶的作用下最终降解成为二氧化碳和水等物质，对环境无害。而且由于合成所用原料相对易得，合成工艺相对微生物发酵法等也要简便，所以在成本上有明显的优势。PBS在常温下性能稳定，但在高温或富氧及微生物的作用下会自动降解，最终生成二氧化碳和水。不仅如此，聚丁二酸丁二醇酯的熔点较高，性能良好，有希望取代通用聚乙烯或聚丙烯而进入通用塑料领域，可缓解传统塑料使用引起的环境污染问题。但是由于PBS是线形高分子，分子量偏低，熔体粘度低，熔体强度差，在发泡领域 受到极大的限制，从而影响了PBS的推广应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种新型秸秆发泡保温材料，由包括如下重量份的原料制备得到：

聚乳酸35-50份，聚丁二酸丁二醇酯20-60份，农作物秸秆20-50份，表面活性剂2-15份，发泡助剂0.5-2份。

优选地，由包括如下重量份的原料制备得到：

聚乳酸40-45份，聚丁二酸丁二醇酯30-40份，农作物秸秆35-45份，表面活性剂6-10份，发泡助剂1-1.5份。

优选地，由包括如下重量份的原料制备得到：

聚乳酸43份，聚丁二酸丁二醇酯37份，农作物秸秆40份，表面活性剂8份，发泡助剂1.3份。

在一种技术方案中，所述聚乳酸为L聚乳酸和D聚乳酸的复合物，所述L聚乳酸和D聚乳酸的重量比为1:(1-4)。

优选地，所述L聚乳酸和D聚乳酸的重量比优选为1:3。

在一种技术方案中，所述农作物秸秆为大豆秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆中的一种或多种。

在一种技术方案中，所述表面活性剂为偶氮二甲酸二异丙酯、苯磺酰肼、异十二烷中的一种或多种。

在一种技术方案中，所述发泡助剂为活性氧化锌、硬脂酸改性纳米氧化钇中的一种或两种。

在一种技术方案中，所述硬脂酸改性纳米氧化钇的制备方法为取1重量份的纳米氧化钇加入烧瓶中，加入10重量份的去离子水，超声分散15min，同时去50重量份的异丁醇溶解10重量份的硬脂酸，然后将溶解好的硬脂酸加入纳米氧化钇浆液中，再超声分散10min，放入油浴锅中在250℃下回流搅拌2h，冷却到室温，离心分离，洗涤5次，在80℃下干燥1h即得到硬脂酸改性纳米氧化钇。

在一种技术方案中，还包括3-7重量份的氢氧化钡。

另一方面，本发明披露了一种新型秸秆发泡保温材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照重量配比将农作物秸秆放入10%的碳酸氢钠溶液中浸泡6小时，用清水清洗干净后进行疏解和磨浆处理，得到秸秆浆料纤维；

（2）按照重量配比将聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、表面活性剂、发泡助剂和氢氧化钡加入步骤（1）的秸秆浆料纤维中充分搅拌混合均匀，在100-150℃下模压15分钟成型，即得到一种新型秸秆发泡保温材料；