[发明专利]一种阻燃改性玉米秸秆及其制备方法

说明书

本发明提供了一种由改性玉米秸秆制备的发泡材料。由改性后的玉米秸秆制备的发泡材料可自然降解，通过对玉米秸秆进行酯化接枝改性解决了目前玉米秸秆生产的发泡材料易燃的问题，并且具有良好的抗压性能和高回弹率。该改性玉米秸秆发泡材料综合应用性能好，可在缓冲防震、防火隔热包装材料方面推广应用，同时对农业废弃物秸秆的综合利用具有现实意义。

技术领域

本发明属于发泡材料技术领域，具体涉及一种改性玉米秸秆及其制备的发泡材料及其制备方法。

背景技术

合成发泡塑料因其密度小、质轻、易成型、抗冲击等优异性能，在包装、运输、建筑等众多行业广泛使用。但合成发泡材料化学性能稳定，使用废弃后在自然条件下非常难降解，造成严重的“白色污染”，也造成石油、天然气等不可再生资源及能源的消耗。回收降解，需要耗费大量成本，因此寻求环保绿色包装材料成为各国研究的关注点。

由于秸秆富含氮、磷、钾等元素，以及纤维素、半纤维素和木质素等有机物质，它又是一种具有多用途且可再生的生物资源。我国是一个农业大国，近年来随着我国农业生产的发展，粮食产量大幅提高，秸秆数量也随之增多，加之省柴节煤技术的推广，使得农村中有大量富余秸秆。数据表明每年我国产生的各种秸秆废弃物约合计有7亿吨。就目前秸秆材料的实际应用看，全世界作物秸秆大部分直接还田或作为生活能源而被烧掉，有少部分用作房屋建筑材料或蔬菜生产覆盖材料等，还有部分作为草食家畜的饲料和手工艺业的原料，而真正形成工业化规模生产的秸秆资源化利用技术还不多。这不仅造成资源的极大浪费，其燃烧过程中产生的废气还同时给大气环境造成严重污染。因此如何加快秸秆材料的综合利用，实现秸秆的资源化、产业化，促进资源节约、环境保护和农民增收，是当今我国农业领域中的重要课题之一。

近年来利用农作物秸杆开发研究植物纤维类缓冲包装材料是包装材料的又一研究方向。但在其生产、使用过程中，由于其不可降解和易燃性导致了一系列环境问题，同时。农业废弃物玉米秸秆是一种总量大、来源广、易降解、环保可再生的资源，因此，利用秸秆为原料开发泡沫材料是重要的发展方向。

目前对玉米秸秆的利用主要是将玉米秸秆进行简单的处理或直接使用玉米秸秆粉碎后与淀粉等粘合剂、发泡剂和助剂混炼发泡，产品强度低、易燃、力学性能及应用性能不够理想。因此，对玉米秸秆的发泡材料的深度开发，提高玉米秸秆发泡材料的各项性能是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明提出一种改性玉米秸秆及其制备的发泡材料。该发泡材料是一种廉价、难燃、无毒无害、可自然降解的植物纤维发泡材料，具有较好抗压性能、回弹性和阻燃性。在缓冲防震、防火隔热包装材料方面有着广泛的应用前景。同时以农业废弃物为原料，来源广泛，实现了秸秆的综合利用，代替现有发泡材料，具有可观的经济效益，环保节能。

本发明还提供了一种能够制备阻燃性能良好的发泡材料的改性玉米秸秆，由玉米秸秆酯化和接枝改性制备而成。该酯化-接枝改性玉米秸秆本身具有阻燃性，能够实现减少阻燃剂的使用或不添加阻燃剂，进而提高材料的强度、弹性、色泽等方面的性能，拓宽材料的应用范围。减少阻燃剂或不添加阻燃剂，能够提高材料的强度、弹性、色泽等方面的性能，拓宽材料的应用范围。

本发明的另一目的是提供一种该改性玉米秸秆发泡材料的制备方法，包括以下几个步骤：

步骤一、对玉米秸秆进行酯化和接枝改性，得到酯化-接枝改性玉米秸秆；

本发明中，酯化-接枝改性玉米秸秆的制备包括以下几个步骤：

步骤1、对玉米秸秆进行预处理；

步骤2、对预处理过的玉米秸秆进行酯化，得到酯化玉米秸秆；

步骤3、对酯化玉米秸秆进行接枝改性，得到酯化-接枝改性玉米秸秆。

步骤二、以酯化-接枝改性玉米秸秆为原料，制备发泡浆料；

步骤三、将发泡浆料倒入模具中，模压发泡，得到玉米秸秆发泡材料。