本发明专利技术涉及一种杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料制备格栅多级结构。本发明专利技术采用气干杨木木粉脱除部分木质素和半纤维素后混合热固性酚醛树脂，通过模压一体成型所制备的复合材料作为格栅多级结构的芯层与面板材料，将芯子与上下面板进行嵌入式组合制备出杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料格栅多级结构。本发明专利技术的制备方法包括七个步骤：一、将气干杨木木粉预处理脱除掉部分木质素和半纤维素；二、将酚醛树脂与处理后的杨木木粉初步搅拌混合均匀；三、将初步搅拌混合后所得物料干燥；四、将干燥后所得物料通过研磨粉碎并混合均匀；五、模具涂抹脱模润滑油；六、模压得到格栅多级结构的芯子与面板材料；七、芯子与面板组装得到杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料格栅多级结构。本发明专利技术选用的杨木木粉可取自生产废料粉碎而成，适用于生物质复合材料新型结构制备技术领域。术领域。术领域。
【技术实现步骤摘要】
杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料制备格栅多级结构
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[0001]本专利技术涉及一种杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料制备格栅多级结构，属于生物质复合材料新型结构制备
技术介绍
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[0002]随着国家对木结构建筑标准完善，政策的支持增强，以及人们生活休闲的需要，木质结构越来越多的出现在人们的日常生活当中，然而目前我国缺乏由经济树种制造的力学性能良好的轻质木质工程结构。
[0003]杨木作为我国广泛种植的人工速生树种，其种植面积广，储量丰富，但由于其存在纤维结构疏松、材质相对较差等原因，在工程结构中一直未能的得到良好应用。热固性酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，对木材有良好的胶接性能，且其流动性与渗透性良好。
[0004]杨木木质疏松且质地较软，力学性能较差，而通过氢氧化钠和亚硫酸钠混合水溶液试剂处理杨木木粉可脱除掉部分木质素和半纤维素，使木粉表面和内部产生孔隙，变的粗糙，从而利于酚醛树脂的浸润，增加二者的界面结合力，改善复合材料的强度和模量。并且热固性酚醛树脂与杨木木粉混合模压可提升杨木密度，增强其力学性能与尺寸稳定性，改善木材各向异性等问题。使得混合树脂的杨木模压复合材料具有耐热耐酸性质以及良好的力学性能，适合制备格栅结构工程材料。
[0005]格栅结构在空间上分布简单、制备工艺简单、力学性能优异，生物质复合材料制备的轻质多级格栅结构兼备轻量化、能量吸收效果好、多功能化、一体化设计等优点被认为是最有前景的新型轻质结构。制备出来的格栅结构力学性能优异，可作为夹层板材用于室内墙体，室内地板等领域，中空的构型可提供吸声的作用，在中空结构中填充隔音和保温等材料，可在多种应用场景下发挥作用。
技术实现思路
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[0006]本专利技术提出了一种杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料制备格栅多级结构，通过利用不同材料的特性取长补短用于工程结构中，制备出一种稳定性好，强度高，自重轻的格栅多级结构。
[0007]本专利技术的技术方案：
[0008]1、所述杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料制备格栅多级结构的制备方法，以气干杨木木粉经过氢氧化钠和亚硫酸钠混合水溶液试剂脱除部分木质素和半纤维素的处理，将处理后的杨木木粉和酚醛树脂均匀混合的粉末置于多级格栅芯子的模具中热压，使结构芯子一体成型，结构上下面板一体成型，混合酚醛树脂模压所制备的复合材料作为格栅多级结构的芯层与上下面板材料，上下面板凹槽注入适量的胶黏剂环氧树脂，将模压一体成型的芯子定位于带槽的上下面板中，将三者组装，待其嵌合稳定，连接处胶黏剂固化后制得杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料格栅多级结构。
[0009]2、所述杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料制备的芯子的厚度为20mm，高度为60mm，且芯子厚度上存在一系列线性分布边长为15mm贯穿高度的方形孔洞，其面板的厚度为25mm，槽深度为5mm，槽的间距与芯子的肋间距相同，槽的宽度为芯子的厚度，尺寸与排布可根据使用场景进行适配调整。
[0010]3、所选用将多级格栅芯层与面板粘结的环氧树脂及其固化剂，稀释剂的配比为10：4：1，将各部件结合的胶黏剂的固化条件为：室内常温环境下静置6小时。
[0011]4、制备过程为：
[0012]5、步骤一、将杨木气干并粉碎成粉末，利用氢氧化钠和亚硫酸钠混合的水溶液试剂对杨木木粉进行脱除部分木质素和半纤维素处理，在试剂沸腾的条件下水热处理木粉2小时；
[0013]6、步骤二、经过化学处理后的杨木木粉冲洗干净并烘干，将经过脱除部分木质素和半纤维素后的杨木木粉作为基体与固体含量为65％热固性酚醛树脂混合，杨木木粉与酚醛树脂的比例为10：1，先在容器中手工初步揽拌和成小团状，再用高速万能粉碎机(25000r/min)进行揽拌，将杨木木粉和液态酚醛树脂混合均匀，得到半成品；
[0014]7、步骤三、杨木木粉和液态酚醛树脂混合后，为避免透胶，将杨木木粉和液态酚醛树脂混合物放入真空干燥箱进行干燥处理，同时干燥箱中放置适量P2O5固体粉末，助于较快的脱出水分，真空干燥箱抽真空常温干燥24h，使其含水率在10％以下；
[0015]8、步骤四、使用球磨机使干燥后的杨木木粉和酚醛树脂的混合物粉碎并混合均匀，球磨机利用下落的研磨体的冲击作用及研磨体与球磨内壁的研磨作用而将干燥后的杨木木粉和酚醛树脂的混合物粉碎并混合，设定球磨速度为100r/min，研磨时间10h，球磨结束后得到杨木木粉和酚醛树脂均匀混合的粉末用于制备格栅多级结构；
[0016]9、步骤五、将脱模润滑油甲基硅油均匀涂抹于芯子模具和带槽面板模具的接触面；
[0017]10、步骤六、将步骤四中所制得的杨木木粉和酚醛树脂均匀混合的粉末填入模具中并置于热压机中，将热压机上下板加热至150℃，分段加压至10MPa，并在热压15分钟后停止加热，等待格栅芯子结构和带槽面板成型，待其自然冷却至室温后泄压取出；
[0018]11、步骤七、多级格栅结构的组装，将模压后制得的杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料多级格栅结构的上下面板凹槽注入适量的环氧树脂胶黏剂，将模压一体成型的芯子沿着槽间嵌入带槽的上下面板中，将三者组装，待其嵌合稳定，连接处胶黏剂固化后制得杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料格栅多级结构。
[0019]本专利技术与现有技术相比的有益效果：
[0020]1、本专利技术提出利用杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料制备格栅多级结构，实现了材料优化利用，优点交叉互补，融合，渗透。制备出轻质高强、高比模量、保温、隔热和吸声的新型结构，实现了低质速生材的高附加值利用。并且该结构材料制备工艺简单，制备流程简短，只需经过一步化学处理，以及一步模压一体化成型工艺，便可实现该结构材料。该结构材料可用于室内墙体，室内地板等领域，中空的结构不利于声音的直线传播，可提供吸声的作用。此外，其中空的结构利于隔音保温等材料的填充，可在多种应用场景下发挥作用。
附图说明：
[0021]图1是本专利技术的杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料格栅多级结构的芯层模具示意图
[0022]图2是本专利技术的杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料格栅多级结构的带槽面板模具示意图
[0023]图3是本专利技术的杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料格栅多级结构的芯层平面、侧面示意图
[0024]图4是本专利技术的杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料格栅多级结构的带槽上下面板平面、侧面示意图
[0025]图5是本专利技术的杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料格栅多级结构一体成型芯层立体示意图
[0026]图6是本专利技术的杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料格栅多级结构一体成型带槽上下面板立体示意图
[0027]图7是本专利技术的杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料格栅多级夹芯结构示意图
具体实施方案：
[0028]下面结合具体实施方式结合附图对本专利技术进行详细的说明：
[0029]具体实施方式一：本实例以国标下气干的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料制备格栅多级结构，以气干杨木木粉经过脱除部分木质素和半纤维素的处理后混合热固性酚醛树脂模压所制备的复合材料作为格栅多级结构的芯层与面板材料，通过将杨木木粉和酚醛树脂混合物置于多级格栅芯子的模具中热压，使结构芯子和面板一体成型，将芯子与上下面板进行嵌入式组合，并使用胶黏剂加固芯层结构和面板结合处其特征在于：所述杨木木粉混合酚醛树脂模压复合材料格栅多级结构制备过程为：步骤一、将杨木气干并粉碎成粉末，利用氢氧化钠和亚硫酸钠混合水溶液试剂对杨木木粉进行脱除部分木质素和半纤维素处理，在试剂沸腾的条件下水热处理木粉2小时；步骤二、经过化学处理后的杨木木粉冲洗干净并烘干，将经过脱除部分木质素和半纤维素后的杨木木粉作为基体与固体含量为65％热固性酚醛树脂混合，杨木木粉与酚醛树脂的比例为10：1，先在容器中手工初步揽拌和成小团状，再用高速万能粉碎机(25000r/min)进行揽拌，将杨木木粉和液态酚醛树脂混合均匀，得到半成品；步骤三、杨木木粉和液态酚醛树脂混合后，为避免透胶，将杨木木粉和液态酚醛树脂混合物放入真空干燥箱进行干燥处理，同时干燥箱中放置适量P2O5固体粉末，助于较快的脱出水分，真空干燥箱抽真空常温干燥24h，使其含水率在10％以下；步骤四、使用球磨机使干燥后的杨木木粉和酚醛树脂的混合物粉碎并混合均匀，球磨机利用下落的研磨体的冲击作用及研磨体与球磨内壁的研磨作用而将干燥后的杨木木粉和酚醛树脂的混合物粉碎并混合，设定球磨速度为100r/min，研磨时间10h，球磨结束后得到杨木木粉和酚醛树脂均匀混合的粉末用于制备格栅多级结构；步骤五、将脱模润滑油甲基硅油均匀涂抹于芯子模具和带槽面板模具的接触面；步骤六、将步骤四中所制得的杨木木粉和酚醛树脂均匀混合的粉末填入模具中并置于热压机中，将热压机上下板加...
【专利技术属性】
技术研发人员：范梓萱，李俊霆，胡英成，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：
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