[发明专利]一种高强度保温木质复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度保温木质复合材料的制备方法，包括如下步骤：配置氢氧化钠水溶液，并将一定分子量的丙烯酸树脂颗粒加入到该碱性液体中；将纳米碳酸钙分散到水液中，并用氨水调控pH为8，再往其中加入带氨基官能团的硅烷偶联剂；将改性纳米碳酸钙加入到上述丙烯酸树脂液中，超声分散均匀；将混合液按照先真空浸渍、后加压浸渍的工艺浸渍入木材中；将软木颗粒与少量羟乙基纤维素、甘油共混，使均匀润湿软木颗粒表面；引入聚氨酯柔性胶，搅拌均匀，热压成型；将增强改性木材与软木保温层通过聚氨酯结构胶层压粘结复合。本发明提供了一种利用树脂填充增强木材，并与软木树皮保温层复合，形成强度与保温兼备的木质复合材料的制备方法。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种高强度保温木质复合材料的制备方法。

背景技术

木材具有比强度大、纹理美观、可再生、可降解等优点，软木树皮具有轻质保温、回弹减震等特性。随着双碳时代的到来，以木材、软木为代表的绿色可再生材料在建筑结构、家具装饰、物品包装等领域越来越受欢迎。然而，单一木材通常保温性差，特别是速生树种木材，还存在强度低、变形大等诸多弊端；单一软木树皮强度很低，这都影响了在它们上述领域的更广泛应用。为此，将木材的高强度结构特性与软木树皮的保温减震特性有机复合，构建结构强度与保温兼备的木质复合材料，既降低木材的变形性，又扩展了功能性，在装配式建筑、功能性包装领域具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统木材强度与保温难以兼备的问题，而提供的一种利用树脂填充增强木材，并与软木树皮保温层复合，形成强度与保温兼备的木质复合材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高强度保温木质复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1：树脂填充增强木材

S1-1：配置pH=10的氢氧化钠水溶液，并将一定分子量的丙烯酸树脂颗粒加入到该碱性液体中，在70℃条件下加热搅拌溶解，然后，将液体降温至室温后，往其中加入质量比为10%的固化剂，搅拌均匀，得到丙烯酸树脂液；

S1-2：将纳米碳酸钙分散到水液中，并用氨水调控pH为8，再往其中加入一定量的带氨基官能团的硅烷偶联剂，室温超声30min，再搅拌12h，进一步离心、清洗、干燥，得到氨基改性的纳米碳酸钙；

S1-3：在S1-2的基础上，按一定比例将改性纳米碳酸钙加入到上述丙烯酸树脂液中，超声分散均匀，得到丙烯酸树脂-无机纳米颗粒混合液；

S1-4：将S1-3中得到的混合液按照先真空浸渍、后加压浸渍的工艺浸渍入木材中，然后再加热至将试样达到绝干，得到丙烯酸树脂填充增强的木材；

S2：软木保温层制备

S2-1：将软木颗粒与少量羟乙基纤维素、甘油共混，使甘油与纤维素均匀润湿软木颗粒表面；

S2-2：引入聚氨酯柔性胶，搅拌均匀，再倒入模具，热压成型，得到软木保温材料。

S3：高强度保温木质复合材料制备

将S1中制备的增强改性木材与S2中制备的软木保温层通过聚氨酯结构胶层压粘结复合，制得目标强度、保温兼备的木质复合材料。

本发明的进一步改进方案是，所述S1-1中的丙烯酸树脂为苯乙烯-丙烯酸共聚树脂，分子量低于10000，溶于氢氧化钠碱液中的丙烯酸树脂固含量低于30%；所述固化剂为氮丙啶交联剂。

本发明的进一步改进方案是，所述S1-3中纳米碳酸钙粒径为5～50nm，纳米碳酸钙占水的质量分数0.01%～2%，硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂，加入量为纳米碳酸钙质量的0.1%～5%，改性纳米碳酸钙占丙烯酸树脂的固含量为0.1%～50%。