[发明专利]一种竹材增强地聚物复合板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种竹材增强地聚物复合板及其制备方法，原料包括以下重量份的组分：地聚物浆料：155‑220份；竹材：5‑30份；界面增容剂：0.5‑8份；所述界面增容剂包括氯化聚丙烯、聚丙烯酸酯微凝胶、遥爪型端羧基聚丁二烯和硅丙乳液。利用不同维度和不同尺度竹材的组合搭配对地聚物进行恰当的强韧调节，有效克服地聚物的脆性问题。利用硅丙乳液、液体橡胶、聚丙烯酸酯微凝胶和氯化聚丙烯配制高效界面增容剂，该界面增容剂不仅对竹材表面起到良好的浸润作用，还能与地聚物浆料形成大分子链段互穿，提升地聚物韧性，创新性地解决竹材与地聚物之间的界面结合问题。

技术领域

本发明属于人造板技术领域，尤其涉及一种竹材增强地聚物复合板及其制备方法。

背景技术

地聚物是一种新颖的环保低碳型无机胶凝材料，被视为替代普通硅酸盐水泥的首要选择。在当前国家“双碳”政策要求下，正迎来了良好的发展机遇。地聚物具有力学强度高、生产成本低、制作工艺简单、耐高温性能突出、耐酸抗侵蚀、能吸附和固封有害物、环保无毒等优点，因而在筑路、隧道工程、建材、家居等领域得到广泛应用。然而，地聚物具有类似陶瓷材料的脆性，对其进行增强增韧改性可大大提升应用性能。

当前增强地聚物的方法主要有添加有机树脂、固体颗粒、纤维、碳纳米管等，其中天然植物纤维具有明显的生态优势。利用木纤维、棉纤维、麻纤维、秸秆纤维等增强地聚物已经被广泛报道，但这些植物纤维增强地聚物时均采用了单一纤维类型进行增强，而且普遍未关注复合材料的界面结合问题，导致增强效果极不显著。竹纤维是强度最高、综合性能最好的植物纤维，具备增强地聚物的最有利条件。按照形态尺寸不同，竹材可分为竹粉、竹刨花、竹片、竹纤维、竹纤维织物、竹编织物等，实践表明不同维度和尺度的竹材组合物可有效提高竹材增强复合材料的综合性能，目前极少采用竹材组合物作为增强材料制备地聚物复合材料的原因主要有三个：其一是总体来说，目前植物材料增强地聚物还处于初级研究阶段，很多未走向实际应用。其二是受传统浇筑成型技术限制，尺寸大的竹材在通过浇筑成型制备复合材料时，易出现物料和易性差、薄片状或长纤维状铺陈固定困难、物料分散不均匀，产品缺陷大的问题，因而实际研究中往往采用刨花、纤维一类尺寸较小的竹材进行研究；其三是竹材组合物增加了复合材料结构的复杂性，不便于理论研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种竹材增强地聚物复合板及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种竹材增强地聚物复合板，原料包括以下重量份的组分：

地聚物浆料：155-220份；

竹材：5-30份；

界面增容剂：0.5-8份；

所述界面增容剂包括氯化聚丙烯、聚丙烯酸酯微凝胶、遥爪型端羧基聚丁二烯和硅丙乳液。

优选的，所述界面增容剂包括体积分率为1-9％的氯化聚丙烯，体积分率为3-12％的聚丙烯酸酯微凝胶，体积分率25-40％的遥爪型端羧基聚丁二烯和体积分率为40-58％的硅丙乳液。

以上界面增溶剂综合在一起，氯化PP主要增加极性和黏附性；微凝胶主要增加力学性能和耐化学品性；遥爪型端羧基聚丁二烯通过羧基与处于碱性环境中的竹材中的羟基形成化学结合；硅丙乳液与无机地聚物浆料具有良好相容性，上述氯化PP、微凝胶及端羧基聚丁二烯在硅丙乳液中能良好混溶，从而可作为本申请竹材与地聚物的界面增容剂优选。

优选的，所述地聚物浆料由70-100份铝硅质粉料和85-120份水玻璃制备得到。铝硅质粉料与水玻璃结合，得到的地聚物力学性能优异，能够符合本申请的性能要求。

优选的，所述铝硅质粉料包括偏高岭土、高炉矿渣、粉煤灰、金属尾矿渣、赤泥、废砖粉、火山灰、煤矸石粉中的一种或几种。