[发明专利]一种聚氨酯植物纤维复合仿木材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种聚氨酯植物纤维复合仿木材料的制备方法，属于仿木材料制备技术领域。本发明将磷虾中提取的磷酸酯和硅烷反应向磷酸酯中引入含硅基团，得到含硅磷酸酯，再将含硅磷酸酯和蒸汽爆破纤维反应，并用此改性纤维制成复合仿木材料，同时也提高仿木材料的交联度，由于本发明加入的改性纤维表面富含含硅磷酸酯，制成仿木材料之后，如果发生火灾点燃，含硅磷酸酯能与聚氨酯的多元醇分子链在高温燃烧过程中分解生成偏磷酸，同时焦炭层难燃，具有隔热隔氧作用，阻止燃烧，使聚氨酯基体导热性变差，受热量减少，热分解速度变慢，从而提高复合仿木材料的阻燃性能，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯植物纤维复合仿木材料的制备方法，属于仿木材料制备技术领域。

背景技术

仿木材料是指一类具有与木质材料外观、质感乃至物理力学强度、机械加工性能相近的的材料，在家居，园林建设、物流等部分领域可代替传统木质材料。

传统仿木材料主要包括钢筋混凝土表面仿木材料、仿木钢管材料、木塑材料等，现有制备的仿木材料制备过程都不同程度地用到木质原料。钢筋混凝土仿木材料多需原木材料做模具以获得表面木质纹理，且生产成本高，此类仿木制品在外观上接近木制品，拥有无机金属材料性能而非木质品性能，多用于大中型仿古建筑。传统木塑材料则需要添加大于或等于50％以上的木质材料，制品易吸潮，防水性能有待改进；为实现仿木纹效果，一般需要在成型后进行表面修饰处理，工序相对繁琐。

天然木材的用途广泛，是人们生产生活中必不可少的使用材料。但若干年来，由于森林资源的过度开采以及对现有森林资源缺乏足够的保护，造成了生态环境的恶化和水土的大量流失。

近年来，聚氨酯硬泡仿木材料已经成为各国科研工作者研究和开发的一个新领域。在天然木材的许多传统应用领域，聚氨酯硬泡仿木材料已经部分替代了木材，如在木质家具、门窗、电器外壳、木盆、雕刻装修器件、镜框等方面得到了广泛的使用，并且此种材料可钉、可刨、可锯，且外观、手感、密度和天然木材类似，还有防潮、防虫蛀、阻燃、无需油漆等优于木材的特点。聚氨酯硬泡仿木材料是一类中高密度的结构性硬质聚氨酯泡沫塑料，它具有微细的泡孔结构，用于合成木材的聚氨酯硬质泡沫塑料具有致密坚韧的表皮，使得这种合成材料不仅具有木材的外观和密度范围。但是目前常见的聚氨酯植物纤维复合制成的仿木材料，由于植物纤维和聚氨酯基体间结合度较低，制得的复合仿木材料强度差并且阻燃性能差。

因此，发明一种强度高且阻燃性能好的聚氨酯植物纤维复合仿木材料对仿木材料制备技术领域具有积极意义。

发明内容

针对目前常见的聚氨酯植物纤维复合制成的仿木材料，由于植物纤维和聚氨酯基体间结合度较低，制得的复合仿木材料强度差并且阻燃性能差的缺陷，提供了一种聚氨酯植物纤维复合仿木材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）取磷虾头胸甲下内脏，将磷虾内脏和氯仿以及无水甲醇混合后装入组织匀浆机中，匀浆处理，得到匀浆液；

（2）将上述匀浆液放入抽提器中抽提得到抽提液，再将抽提液放入卧式离心机中，离心处理，分离得到上清液，静置分层得到下层氯仿层，再将下层氯仿层放入旋转蒸发仪中，旋蒸处理后得到磷虾提取液；

（3）将乙烯基三甲氧基硅烷、上述磷虾提取液和硝酸铝混合后装入反应釜中，在氮气保护下，搅拌反应后出料，得到自制改性剂，备用；

（4）称取水稻秸秆放入蒸汽爆破罐中，并向蒸汽爆破罐中通入预热至180～200℃的水蒸气直至罐中压力达到2.0～2.3MPa，保温保压处理15～20min后打开蒸汽爆破罐的泄压阀，收集得到气爆秸秆纤维；

（5）将上述气爆秸秆纤维和备用的自制改性剂混合后放入反应釜中，搅拌反应，反应结束后，出料收集得到产物即为改性秸秆纤维；