[发明专利]一种耐热木质复合材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种耐热木质复合材料的制备方法，包括以下步骤：将甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚乙二醇（200）二甲基丙烯酸酯的混合物、偶氮二异丁腈和γ‑（甲基丙烯酰氧）‑丙基三甲氧基硅烷混合加热得混合物A；将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水混合调节pH，加热搅拌；加入四氢呋喃，得溶胶B；将马来酸酐溶于丙酮中，加入混合物A和溶胶B，搅拌得混合液C；在真空－加压条件下注入木材或竹材中，用锡泡纸包裹后陈放；在50℃下加热48h，70℃下加热24h，110℃下加热24h即得。本方法所制备的材料具有很好的耐热性能，同时具有很好的力学性能，比原始木材的耐热性和力学性能提高了很多倍。

技术领域

本发明涉及一种耐热木质复合材料的制备方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，石油、天然气等不可再生资源的日益枯竭，人们对资源的需求与日俱增；同时，石油基材料的大量使用对自然环境造成的严重污染和破坏，对人类赖以生存的环境造成了严重的威胁，使得人们的环保意识也在不断增强。在这能源与环境的双重压力下，如何高效开发利用可再生的、来源广泛、储量丰富的绿色环保生物质资源，替代不可再生资源，满足人类社会建康高速发展的需求，逐渐得到广泛共识和世界各国的重视。在这储量丰富的生物质资源中，木材是最为庞大的一类。木材和竹材具有可再生循环利用、低能耗绿色加工、固碳减排、吸声减震、环境友好等特性，被视为天然的生态环境材料，但是天然材料力学性能差，同时耐热性也不佳。因此，提高这二者的性能能够大大增加其使用的范围，提高利用价值。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种耐热木质复合材料的制备方法，所制备的材料具有很好的耐热性能，同时具有很好的力学性能，比原始木材的耐热性和力学性能提高了很多倍。

技术方案：一种耐热木质复合材料的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：

（1）将35-50份甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚乙二醇（200）二甲基丙烯酸酯的混合物、0.3-0.5份偶氮二异丁腈和7-10份γ-（甲基丙烯酰氧）-丙基三甲氧基硅烷混合，加热至70℃，保持50-60min，降至室温得混合物A；

（2）将10-15份正硅酸乙酯、20-30份无水乙醇和20-30份去离子水混合后加入烧杯中，用38%的盐酸调节pH为3.5，加热至45℃，并不断搅拌3-3.5h；

（3）加入10-20份四氢呋喃，得溶胶B；

（4）将2-5份马来酸酐溶于2-5份丙酮中，加入混合物A和溶胶B，剧烈搅拌20-30min得混合液C；

（5）在真空-加压条件下，0.8MPa下10min将混合液C注入木材或竹材中，用锡泡纸包裹后陈放24-30h；

（6）在50℃下加热48h，70℃下加热24h，110℃下加热24h即得。

进一步优选的，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚乙二醇（200）二甲基丙烯酸酯的混合物中甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚乙二醇（200）二甲基丙烯酸酯的摩尔比为2:1。

进一步优选的，所述木材为针叶木或阔叶木。

进一步优选的，所述针叶木为马尾松、落叶松、红松或云杉。

进一步优选的，所述阔叶木为桦木、杨木、椴木或桉木。

有益效果：

1. 正硅酸乙酯在水解缩聚的同时，与有机单体聚合形成的聚合物化学键合，并均匀分布于基体中，使得有机-无机体兼具了有机体和无机体的优点，呈现良好的抗弯强度和抗压强度，并通过聚合物与木材的化学键合和良好复合，赋予木材综合改良的力学性能。