一种农林剩余物-镁系轻质复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种农林剩余物

【技术实现步骤摘要】
一种农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合材料领域，尤其涉及一种农林剩余物基复合材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]农林剩余物传统解决方法多采用脲醛树脂
、
酚醛树脂等含醛胶黏剂作为有机粘合剂，与农林剩余物热压成人造板，但该方法在生产和使用过程中会释放对人体有害的甲醛气体
。
针对上述问题，将农林剩余物与氯氧镁胶凝材料混合，用低能耗简单固化的方法制得农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料，可提高资源利用率，保护环境
。
[0003]但农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料存在孔壁脆性大
、
稳定性差等问题，这导致其强度弱
、
耐水性差
。
因此，急需开发一种能够克服上述材质不足的廉价高效
、
制备工艺简单的具有多功能的农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种具备优异的力学性能
、
耐水性能和保温隔热性能的农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料及其制备方法
。
为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0005]一种农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料，按重量份计，包括以下组分的原料：
[0006][0007]所述诱导剂为多羟基化合物
、
低分子链糖类和超支化聚合物中的一种或多种
。
[0008]上述农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料中，优选的，所述多羟基化合物包括羧甲基纤维素或田菁胶，所述低分子链糖类包括糖醇；所述超支化聚合物为丙烯酰胺和2‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸按
(0.3
‑
0.6)
：
(0.7
‑
1.3)
的摩尔比反应得到的产物
。
[0009]上述农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料中，优选的，所述环糊精
/
壳聚糖接枝物的合成工艺包括以下步骤：将
β
‑
环糊精在室温下溶解在水中，并滴加
NaOH
，添加完成后得到悬浮液；然后将对甲苯磺酰氯溶解在乙腈中，再将其滴加至上述悬浮液中，立即产生白色沉淀；将壳聚糖加入水中并搅拌溶解得到混合液，再向混合液中加入上述白色沉淀，搅拌，得到环
糊精
/
壳聚糖接枝物
。
[0010]上述农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料中，优选的，所述稳泡剂为硬脂酸钙，所述发泡剂为双氧水
。
[0011]作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种上述的农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0012]S1、
将农林剩余物进行软化处理及活化处理；
[0013]S2、
将氯化镁与水混合，配制成盐水；
[0014]S3、
将
S1
处理后的农林剩余物和二氧化锰加入
S2
配制的盐水中得到混合物
B
；
[0015]S4、
将氧化镁
、
稳泡剂干拌混合均匀后加入混合物
B
中得到浆料
C
；
[0016]S5、
将诱导剂加入浆料
C
中得到混合物
D
中；
[0017]S6、
将环糊精
/
壳聚糖接枝物加入混合物
D
中，搅拌均匀得到混合物
E
；
[0018]S7、
将发泡剂加入混合物
E
中，搅拌，得到混合物
F
；
[0019]S8、
将混合物
F
倒入模具中进行养护，静置固化，脱模，得到农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料
。
[0020]上述制备方法中，优选的，所述农林剩余物的大小为
20
‑
30
目，干燥至含水率为8‑
12
％，然后进行软化处理及活化处理
。
上述软化处理及活化处理包括氢氧化钠处理
、
水热微波处理
、
超支化处理
、
碳酸氢铵处理等
。
[0021]上述制备方法中，优选的，步骤
S6
中，搅拌均匀时控制搅拌温度为
60
‑
80℃。
控制在上述搅拌温度有利于反应体现内部的化学结合
。
[0022]上述制备方法中，优选的，步骤
S7
中，搅拌时间为
10
‑
20s。
[0023]上述制备方法中，优选的，步骤
S8
中，养护的时间为
24
‑
36h
，于恒温恒湿条件下进行，且湿度为
55
‑
70
％，温度
20
‑
35℃。
[0024]上述制备方法中，优选的，步骤
S8
中，静置固化在常温常压条件下进行，静置固化的时间为3‑
28
天
。
[0025]上述诱导剂和环糊精
/
壳聚糖接枝物均为多活性官能团和具有环状结构
。
[0026]本专利技术的技术原理在于：
[0027]本专利技术先对农林剩余物进行软化处理及活化处理
(
物理镌刻和化学修饰
)
，增加农林剩余物上的活性结合位点
。
同时，采用诱导剂
(
多羟基化合物
、
低分子链糖类
、
超支化聚合物
)
作为晶体诱导生长的模板，晶体可规律生长在农林剩余物上
。
并通过环糊精
/
壳聚糖接枝物对晶体与农林剩余物进行机械缠绕
。
农林剩余物作为复合材料支撑骨架，通过晶体诱导定位生长和化学机械缠绕的手段，提高了骨架的载荷传导效率，提高了孔壁的稳定性，从而提高复合材料强度和耐水性能，并赋予材料优良的保温性能
。
[0028]本专利技术的农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料及其制备方法，为通过诱导定位结晶增强农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料的方法，通过强氢键，多动态共价键，聚合物网络进行界面深度交叉融合和分子链的化学机械缠绕的原理，深入有机农林剩余物内部，进行深层次的界面融合，利用诱导剂作为晶体生长的模板，利用5相晶体...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分的原料：农林剩余物
200
‑
400
份；氯化镁
221.50
‑
479.1
份；氧化镁
850
‑
900
份；二氧化锰
2.5
‑9份；稳泡剂
84.79
‑
110.38
份；诱导剂
15
‑
60
份；环糊精
/
壳聚糖接枝物
5.3
‑
21.3
份；发泡剂
32
‑
70
份；水
620
‑
865.78
份；所述诱导剂为多羟基化合物
、
低分子链糖类和超支化聚合物中的一种或多种
。2.
根据权利要求1所述的农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料，其特征在于，所述多羟基化合物包括羧甲基纤维素或田菁胶，所述低分子链糖类包括糖醇；所述超支化聚合物为丙烯酰胺和2‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸按
(0.3
‑
0.6)
：
(0.7
‑
1.3)
的摩尔比反应得到的产物
。3.
根据权利要求1所述的农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料，其特征在于，所述环糊精
/
壳聚糖接枝物的合成工艺包括以下步骤：将
β
‑
环糊精在室温下溶解在水中，并滴加
NaOH
，添加完成后得到悬浮液；然后将对甲苯磺酰氯溶解在乙腈中，再将其滴加至上述悬浮液中，立即产生白色沉淀；将壳聚糖加入水中并搅拌溶解得到混合液，再向混合液中加入上述白色沉淀，搅拌，得到环糊精
/
壳聚糖接枝物
。4.
根据权利要求1‑3中任一项所述的农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料，其特征在于，所述稳泡剂为硬脂酸钙，所述发泡剂为双氧水
。5.
一种如权利要求1‑4中任一项所述的农林剩余物
‑
镁系轻质复合材料的制备方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：左迎峰，郑龙，吴义强，李新功，李萍，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：