【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物复合材料，尤其涉及一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法。
技术介绍
1、生物复合材料由天然纤维和聚合物树脂的木材或非木材纤维制成。由于它们的环保特性，它们在多个领域的使用正在增加。对减少全球变暖、环境破坏和污染的需求日益关注，导致科学界对开发环境友好和可生物降解的材料给予了极大的关注。因此，生物复合材料因其环境友好和可生物降解的特性而备受关注。
2、竹缠绕复合材料是指以竹子为基材，以树脂为胶黏剂，采用缠绕工艺加工成型的新型生物基材料。竹缠绕复合材料技术可以广泛应用于管道、管廊、房屋、容器、交通工具、军工产品等多个领域对于国民经济发展具有重要作用。
3、目前，竹缠绕复合材料在实际应用中仍存在一些问题：当承受较大的轴向拉伸时，由于竹篾与树脂基体之间的界面粘结强度不足，会导致界面剥离、竹篾滑移和竹篾层间剥离等问题；此外，还存在轴向拉伸强度不足的问题。
4、因此，有必要提供一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、在模具表面淋一层内衬层胶黏剂，然后在其上缠绕内衬层织物，进行初步的干燥固化得到内衬层；
4、s2、在制备内衬层的同时，选择厚度1～3mm的竹篾，在
5、s3、将增强层胶黏剂均匀地淋浇在竹缠绕单元上，然后使用缠绕工艺将布满增强层胶黏剂的竹缠绕单元缠绕在内衬层外表面，制备得到增强层；
6、s4、将增强层与内衬层连同模具一起移至固化炉中进行固化；
7、s5、将固化后的产品进行表面的修整，并在增强层外侧涂刷防护层，待防护层干燥之后，进行脱模。
8、本专利技术一个较佳实施例中，在制备内衬层之前，先在模具的表面均匀缠绕一层脱模材料。
9、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s1中，内衬层胶黏剂处于初步固化状态，该内衬层胶黏剂为聚酯、聚氨或聚氨酯胶黏剂的其中一种。
10、本专利技术一个较佳实施例中，所述内衬层织物为竹纤维无纺布或网格布。
11、本专利技术一个较佳实施例中，所述竹材短纤维束包括长短不一的竹材纤维，其中长度在10～20cm的短纤维占50％～60％。
12、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s2中，竹缠绕单元制备完成之后，进行初步的固化，使得胶黏剂处于初步固化状态，初步固化的过程中，竹缠绕单元缓慢旋转，并向竹缠绕单元表面的竹材短纤维扫风。
13、本专利技术一个较佳实施例中，所述增强层胶黏剂为树脂、竹粉和核桃粉的混合物，其中树脂与所述增强层胶黏剂的质量比为0.7～0.8:1。
14、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s3中，内衬层的表面缠绕有若干层竹缠绕单元，且各缠绕层之间设置竹篾宽度一半的位错。
15、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s3中，缠绕过程为模具旋转，并使用压辊对各缠绕层表面施加压力，压力大小为500～1500n。
16、本专利技术一个较佳实施例中，所述固化炉中的压力维持在210～510kpa。
17、本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：
18、(1)本专利技术公开了一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，将竹材短纤维包缠在竹篾表面，并进一步缠绕制备增强层，形成多向翘起的纤维段，从而增加竹篾与树脂基体之间的有效接触面积，提高界面的粘结强度，相对于现有技术，显著避免了因竹篾与树脂基体之间的界面粘结强度不足所导致的界面剥离、竹篾滑移以及竹篾层间剥离等问题。
19、(2)本专利技术在竹篾的表面缠绕长短不一的竹材纤维，并且长度在10～20cm的短纤维占一半以上，在包缠的过程中，若干短纤维的一端会翘起，在竹篾的表面形成绒毛状纤维段，这些错乱的竹材短纤会改变竹篾的纤维取向，使得竹篾在复合材料中呈现更加多向性的分布，进一步提高材料在轴向加载下的强度。
20、(3)本专利技术竹缠绕单元的胶黏剂处于初步固化状态，可以保持竹材短纤维与竹篾的连接状态，还可以保证其表面还具备一定的粘接性能，并且初步固化的过程中，使竹缠绕单元缓慢旋转，并向其表面的竹材短纤维扫风，实现固化状态的均匀性，和减少竹材短纤维团聚现象的出现。
21、(4)本专利技术缠绕过程为模具旋转，并使用压辊对各缠绕层表面施加一定压力，使得各缠绕层之间结合紧密，并挤出多余胶粘剂，最终保持树脂的质量分数在45％～55％，使制备的生物复合材料具备更高的密度和结构强度。
22、(5)本专利技术在对增强层的固化过程中，保持固化炉中的压力在210～510kpa，对产品中的树脂施压压力时，压力可以帮助树脂更好地渗透到纤维材料中，并填充纤维间的空隙，从而减少气泡的生成，并且气泡受到外部压力的作用会逐渐收缩，同时树脂分子也会受到压力而更加紧密地排列，利于气泡的溶解和排出，使其具备更高的结构强度。
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1.一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于：在制备内衬层之前，先在模具的表面均匀缠绕一层脱模材料。
3.根据权利要求1所述的一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于：在所述S1中，内衬层胶黏剂处于初步固化状态，该内衬层胶黏剂为聚酯、聚氨或聚氨酯胶黏剂的其中一种。
4.根据权利要求1所述的一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于：所述内衬层织物为竹纤维无纺布或网格布。
5.根据权利要求1所述的一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于：所述竹材短纤维束包括长短不一的竹材纤维，其中长度在10～20cm的短纤维占50％～60％。
6.根据权利要求1所述的一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于：在所述S2中，竹缠绕单元制备完成之后，进行初步的固化，使得胶黏剂处于初步固化状态，初步固化的过程中，竹缠绕单元缓慢旋转，并向竹缠绕单元表面的竹材短纤维扫风。
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8.根据权利要求1所述的一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于：在所述S3中，内衬层的表面缠绕有若干层竹缠绕单元，且各缠绕层之间设置竹篾宽度一半的位错。
9.根据权利要求1所述的一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于：在所述S3中，缠绕过程为模具旋转，并使用压辊对各缠绕层表面施加压力，压力大小为500～1500N。
10.根据权利要求1所述的一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于：所述固化炉中的压力维持在210～510kPa。
...【技术特征摘要】
1.一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于：在制备内衬层之前，先在模具的表面均匀缠绕一层脱模材料。
3.根据权利要求1所述的一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于：在所述s1中，内衬层胶黏剂处于初步固化状态，该内衬层胶黏剂为聚酯、聚氨或聚氨酯胶黏剂的其中一种。
4.根据权利要求1所述的一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于：所述内衬层织物为竹纤维无纺布或网格布。
5.根据权利要求1所述的一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于：所述竹材短纤维束包括长短不一的竹材纤维，其中长度在10～20cm的短纤维占50％～60％。
6.根据权利要求1所述的一种绿色无醛高强度的生物复合材料的制备方法，其特征在于：在所述s2中，竹缠绕单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛省波，石洋，彭万喜，张仲凤，张明龙，唐镇忠，周益辉，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：
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