專利名稱：一種全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料及其制備方法，屬于新型材料技術(shù)領(lǐng)域，也屬于生態(tài)環(huán)境材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，具有納米尺寸的纖維素納米晶對(duì)聚合物材料的改性作用在國(guó)內(nèi)外引起了廣泛地關(guān)注。纖維素納米晶是具有高長(zhǎng)徑比的棒狀結(jié)晶納米粒子，并廣泛地存在于植物細(xì)胞壁之中，這種生物質(zhì)納米填料在生物降解性、生物相容性等方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，并且由于其本身的剛性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料強(qiáng)度與模量的增強(qiáng)效果，因此被廣泛地用于增強(qiáng)聚合物材料。泡沫材料是一種包含大量氣孔的低密度材料，可以通過(guò)物理與化學(xué)發(fā)泡方法制得，并廣泛地應(yīng)用于隔音，吸附，緩沖材料以及包裝等領(lǐng)域，聚丁二酸丁二醇酯(PBS)由丁二酸和丁二醇經(jīng)縮合聚合合成而得，是一種新型生物質(zhì)材料，并具有生物可降解性，另外由于其具有良好的可加工性，可用于泡沫塑料可以減少污染并降低石油能源的消耗。然而，因泡沫材料基體中含有氣孔的緣故，這些泡沫材料機(jī)械強(qiáng)度不高，尺寸穩(wěn)定性也較差，并且隨著發(fā)泡率的增加，發(fā)泡材料的力學(xué)性能下降的趨勢(shì)越明顯。發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料及其方法，以纖維素納米晶作為納米填料，顯著地提高了該發(fā)泡材料的泡孔數(shù)量和均勻性，同時(shí)也改善了其力學(xué)性能。本發(fā)明為解決上 述提出的問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為: 一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料，它包括由以下原料制備而成，各原料所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:纖維素納米晶3 10%，聚丁二酸丁二醇酯83 93%，發(fā)泡劑AC 3 5%，氧化鋅
I 2%。按上述方案，所述的纖維素納米晶的結(jié)晶度為61 69%，長(zhǎng)度為177.42 370.96nm,寬度為 21.11 64.52nm。按上述方案，所述的纖維素納米晶的制備方法具體包括如下步驟:
(1)將濃硫酸與蒸餾水按體積比為3:7，配制成體積分?jǐn)?shù)為30%的硫酸水溶液，備用；
(2)將濃度為25 28%氨水與蒸餾水按體積比1:4，配制成濃度為5 5.6%的氨水，備用;
(3)按配比20g:175ml選取棉短絨與體積分?jǐn)?shù)為30%的硫酸水溶液，在60°C的條件下，將棉短絨加入到硫酸水溶液中并以IOOrpm機(jī)械攪拌6h，再將所得到的懸浮液通過(guò)離心分離后，再進(jìn)行水洗，并除卻上層固體；經(jīng)過(guò)三次水洗后將離心管中得到的下層固體分離出來(lái)并加入蒸餾水，得到纖維素納米晶溶液；在纖維素納米晶水溶液中緩緩滴入稀釋后的氨水，直至Ph為5 7，再水洗3次，然后進(jìn)行均質(zhì)分散，繼而用IOOOml的蒸餾水對(duì)其進(jìn)行透析12h，最后將透析后的纖維素納米晶懸浮液在_54°C下進(jìn)行冷凍干燥，經(jīng)過(guò)研磨后得到纖維素納米晶。
本發(fā)明所述的纖維素納米晶是采用硫酸酸解法提取得到的，纖維素納米晶表面上的羥基與硫酸進(jìn)行反應(yīng)，纖維素納米晶由于分子間的氫鍵的相互作用，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)致密，在離心分離的過(guò)程中受重力的影響而存在于離心管的底部，離心管中固體的上面部分為無(wú)定形的纖維素，經(jīng)過(guò)2 3次蒸餾水洗滌后，可除去無(wú)定形區(qū)域纖維素而得到纖維素納米晶懸浮液；再經(jīng)過(guò)氨水中和\至PH為5 8后，繼續(xù)用蒸餾水水洗2 3次，再經(jīng)均質(zhì)分散后在IOOOml的蒸餾水中透析12h，再將其放置于_54°C下冷凍干燥36h，研磨后即可得到纖維素納米晶。上述一種全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料的制備方法，它包括如下步驟: ①按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為纖維素納米晶3 10%，聚丁二酸丁二醇酯83 93%，發(fā)泡劑AC(即偶氮二甲酰胺)3 5%，氧化鋅I 2%，選取原料并混合，得到共混物。②將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉的工藝條件為:溫度120 130°C，轉(zhuǎn)速為10 96rpm,時(shí)間為10 30min,得固體混合物；
③將固體混合物在熱壓機(jī)中進(jìn)行熱壓復(fù)合成型，溫度為150 180°C，壓力為5 20MPa,時(shí)間為3 20min，冷卻成型后真空干燥，即得到纖維素納米晶改性聚酯發(fā)泡材料，即全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
纖維素納米晶是一種具有剛性的天然高分子，具有環(huán)境友好，與聚丁二酸丁二醇酯具有高度相容性等優(yōu)點(diǎn)；纖維素納米晶在聚丁二酸丁二醇酯中作為剛性粒子，一定程度上可以起到改善力學(xué)性能的作用；另外纖維素納米晶具有納米尺寸，分散于聚丁二酸丁二醇酯基體中，在發(fā)泡時(shí)可以起到成核劑的效果，有利于增加泡孔數(shù)量，減小泡孔尺寸，改善泡孔結(jié)構(gòu)的均勻性，提高了發(fā)泡過(guò)程的效率以及發(fā)泡材料的質(zhì)量經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，在添加3-7%纖維素納米晶的情況下，其發(fā)泡率由1.35增加至1.63，同時(shí)平均泡孔直徑由263.4 μ m降低至126.3 μ m,同時(shí)加入纖維素納米晶后彎曲強(qiáng)度與模量有所上升。本發(fā)明中的生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料是指通過(guò)纖維素納米晶晶須改性聚丁二酸丁二醇酯(簡(jiǎn)稱PBS)。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，纖維素納米晶的原料棉短絨的市場(chǎng)價(jià)為3600元/噸，而PBS的價(jià)格為35000元/噸。因此纖維素納米晶具有很大的市場(chǎng)潛力與開(kāi)發(fā)空間，并且由于纖維素納米晶具有納米尺寸，分散在PBS基體中，在發(fā)泡過(guò)程中起到了成核劑的作用，促進(jìn)氣孔的數(shù)量增多以及形貌更加規(guī)則，還一定程度上防止了損害材料結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的大氣孔的出現(xiàn)，是一種優(yōu)良的生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料。本發(fā)明獲得的生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料的加工與成型方法簡(jiǎn)單，并可用于緩沖材料、隔音材料、包裝材料、保溫材料。作為聚烯烴發(fā)泡材料的可替代產(chǎn)品，其具有的生物可降解性，可以緩解目前面臨的環(huán)境污染問(wèn)題，有利于環(huán)境保護(hù)。而且，采用硫酸酸解法提取出纖維素納米晶，再將纖維素納米晶與據(jù)丁二酸丁二醇之通過(guò)密煉混合后熱壓復(fù)合成型的工藝，具有環(huán)保、工藝簡(jiǎn)單、快捷、高效的特點(diǎn)。


圖1為纖維素納米晶的透射電鏡圖。圖2為纖維素納米晶的X衍射射線圖，橫坐標(biāo)是(2 Θ I。)，縱坐標(biāo)是相對(duì)強(qiáng)度。圖3為實(shí)施例1所得全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料的產(chǎn)品圖。
圖4為實(shí)施例1所得全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料的掃描電鏡圖。
具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
本發(fā)明所述的纖維素納米晶的制備方法具體包括如下步驟: (1)將濃硫酸(分析純，武漢市永發(fā)化工制造有限公司提供，以下實(shí)施例相同)與蒸餾水按體積比為3:7，配制成體積分?jǐn)?shù)為30%的硫酸水溶液，備用； (2)將氨水(分析純25 28%，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供，以下實(shí)施例相同)與蒸餾水按體積比1:4，配制成5 5.6%的氨水，備用； (3)按配比20g:175ml選取棉短絨(武漢農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院提供，以下實(shí)施例相同)與體積分?jǐn)?shù)為30%的硫酸水溶液。在60°C的條件下，將棉短絨加入到硫酸水溶液中并以100rpm/min機(jī)械攪拌6h，再將所得到的懸浮液通過(guò)離心分離后，再進(jìn)行水洗，并除卻上層固體；經(jīng)過(guò)三次離心水洗后，將離心管中得到的下層固體分離出來(lái)并加入蒸餾水，得到纖維素納米晶溶液。，在纖維素納米晶溶液中緩緩滴入稀釋后的氨水，直至Ph為5 7，再水洗3次，然后進(jìn)行均質(zhì)分散，繼而用IOOOml的蒸餾水對(duì)其進(jìn)行透析12h，最后將透析后的纖維素懸浮液在_54°C下進(jìn)行冷凍干燥，經(jīng)過(guò)研磨后得到纖維素納米晶。
所得到纖維素納米晶，根據(jù)透射電鏡的分析結(jié)果(見(jiàn)圖1)，長(zhǎng)度為177.42 370.96nm，寬度為21.11 64.52nm ;通過(guò)X射線衍射分析(見(jiàn)圖2)，經(jīng)過(guò)計(jì)算后其結(jié)晶度為62.86 69.72。
實(shí)施例1: 一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料，它包括由以下原料制備而成，各原料所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:纖維素納米晶3%，聚丁二酸丁二醇酯(中國(guó)安慶化工責(zé)任有限公司提供，重均分子量為1.29 X 105，以下實(shí)施例相同)92%，發(fā)泡劑AC (即偶氮二甲酰胺，衡水市金都橡膠化工有限公司提供，以下實(shí)施例相同)3%，氧化鋅(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，含量>99.0%，以下實(shí)施例相同)2%。
上述一種全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料的制備方法，它包括如下步驟: ①按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為纖維素納米晶3%，聚丁二酸丁二醇酯92%，發(fā)泡劑AC(即偶氮二甲酰胺)3%，氧化鋅2%，選取原料并混合，得到共混物。
②將共混物在密煉機(jī)(中國(guó)常州蘇研科技有限公司，以下實(shí)施例相同)中進(jìn)行密煉，密煉的工藝條件為:溫度130°C，轉(zhuǎn)速為72rpm (轉(zhuǎn)/分鐘)，時(shí)間為15min，得固體混合物； ③將固體混合物在熱壓機(jī)(中國(guó)天津科器高新技術(shù)公司，以下實(shí)施例相同)中進(jìn)行熱壓復(fù)合成型，溫度為170°C，壓力為lOMPa，時(shí)間為lOmin，冷卻成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，即得到纖維素納米晶改性聚酯發(fā)泡材料，即全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料。
所得到的全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料 ，根據(jù)GB/T 9431-2000,當(dāng)最大彎曲應(yīng)變?yōu)?.51%時(shí)，其所得材料彎曲強(qiáng)度為13.56MPa，彎曲模量為484.1MPa，其發(fā)泡率為1.32。
由實(shí)施例1所得的最終產(chǎn)品(見(jiàn)圖3)可看出，纖維素納米晶作為成核劑使截面上具有更加密集的微小泡孔結(jié)構(gòu)。再由掃描電鏡對(duì)該泡沫材料進(jìn)行分析(見(jiàn)圖4)對(duì)其進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，其泡孔直徑約為126.3 μ m，相比未加入纖維素納米晶的PBS泡沫材料，泡孔具有更加規(guī)整的微小結(jié)構(gòu)，使得其具有更好好的力學(xué)性能。
實(shí)施例2 一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料，它包括由以下原料制備而成，各原料所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:纖維素納米晶5%，聚丁二酸丁二醇酯90%，發(fā)泡劑AC 3%，氧化鋅2%。
上述一種全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料的制備方法，它包括如下步驟: ①按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為纖維素納米晶5%，聚丁二酸丁二醇酯90%，發(fā)泡劑AC3%，氧化鋅2%，選取原料并混合，得到共混物。
②將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉的工藝條件為:溫度120°C，轉(zhuǎn)速為48rpm，時(shí)間為30min，得固體混合物； ③將固體混合物在熱壓機(jī)中進(jìn)行熱壓復(fù)合成型，溫度為160°C，壓力為20MPa，時(shí)間為3min，冷卻成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，即得到纖維素納米晶改性聚酯發(fā)泡材料,即全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料。
所得到的全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料，根據(jù)GB/T 9431-2000,當(dāng)最大彎曲應(yīng)變?yōu)?.51%時(shí)，其所得材料彎曲強(qiáng)度為8.99MPa，彎曲模量為544.1MPa其發(fā)泡率為1.38。
實(shí)施例3 一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料，它包括由以下原料制備而成，各原料所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:纖維素納米晶7%，聚丁二酸丁二醇酯88%，發(fā)泡劑AC 3%，氧化鋅2%。
上述一種全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料的制備方法，它包括如下步驟: ①按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為纖維素納米晶7%，聚丁二酸丁二醇酯88%，發(fā)泡劑AC 3%，氧化鋅2%，選取原料并混合，得到共混物。
②將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉的工藝條件為:溫度130°C，轉(zhuǎn)速為96rpm，時(shí)間為lOmin，得固體混合物； ③將固體混合物在熱壓機(jī)中進(jìn)行熱壓復(fù)合成型，溫度為180°C，壓力為5MPa，時(shí)間為20min，冷卻成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，即得到纖維素納米晶改性聚酯發(fā)泡材料,即全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料。
所得到的全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料，根據(jù)GB/T 9431-2000,當(dāng)最大彎曲應(yīng)變?yōu)?.51%時(shí)，其所得材料彎曲強(qiáng)度為10.62MPa，彎曲模量為324.1MPa，其發(fā)泡率為1.47。
實(shí)施例4 一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料，它包括由以下原料制備而成，各原料所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:纖維素納米晶3%，聚丁二酸丁二醇酯92%，發(fā)泡劑AC 3%，氧化鋅2%。
上述一種全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料的制備方法，它包括如下步驟: ①按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為纖維素納米晶3%，聚丁二酸丁二醇酯92%，發(fā)泡劑AC 3%，氧化鋅2%，選取原料并混合，得到共混物。
②將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉的工藝條件為:溫度130°C，轉(zhuǎn)速為72rpm，時(shí)間為15min，得固體混合物 ； ③將固體混合物在熱壓機(jī)中進(jìn)行熱壓復(fù)合成型，溫度為170°C，壓力為lOMPa，時(shí)間為lOmin，冷卻成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，即得到纖維素納米晶改性聚酯發(fā)泡材料,即全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料。
所得到的全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料，根據(jù)GB/T 9431-2000,當(dāng)最大彎曲應(yīng)變?yōu)?.51%時(shí)，其所得材料彎曲強(qiáng)度為9.8MPa，彎曲模量為394.1MPa，其發(fā)泡率為1.43。
實(shí)施例5 一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料，它包括由以下原料制備而成，各原料所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:纖維素納米晶3%，聚丁二酸丁二醇酯92%，發(fā)泡劑AC 3%，氧化鋅2%。
上述一種全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料的制備方法，它包括如下步驟: ①按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為纖維素納米晶7%，聚丁二酸丁二醇酯88%，發(fā)泡劑AC 3%，氧化鋅2%，選取原料并混合，得到共混物。
②將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉的工藝條件為:溫度130°C，轉(zhuǎn)速為72rpm，時(shí)間為15min，得固體混合物； ③將固體混合物在熱壓機(jī)中進(jìn)行熱壓復(fù)合成型，溫度為170°C，壓力為lOMPa，時(shí)間為lOmin，冷卻成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，即得到纖維素納米晶改性聚酯發(fā)泡材料,即全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料。
所得到的全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料，根據(jù)GB/T 9431-2000,當(dāng)最大彎曲應(yīng)變?yōu)?.51%時(shí)，其所得材料彎曲強(qiáng)度為14.2MPa,彎曲模量為488.79MPa其發(fā)泡率為1.55。
實(shí)施例6 一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料，它包括由以下原料制備而成，各原料所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:纖維素納米晶10%，聚丁二酸丁二醇酯85%，發(fā)泡劑AC 3%，氧化鋅2%。
上述一種全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料的制備方法，它包括如下步驟: ①按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為纖維素納米晶7%，聚丁二酸丁二醇酯88%，發(fā)泡劑AC 3%，氧化鋅2%，選取原料并混合，得到共混物。
②將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉的工藝條件為:溫度130°C，轉(zhuǎn)速為72rpm，時(shí)間為15min，得固體混合物； ③將固體混合物在熱壓機(jī)中進(jìn)行熱壓復(fù)合成型，溫度為170°C，壓力為lOMPa，時(shí)間為lOmin，冷卻成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，即得到纖維素納米晶改性聚酯發(fā)泡材料,即全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料。
所得到的全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料，根據(jù)GB/T 9431-2000,當(dāng)最大彎曲應(yīng)變?yōu)?.51%時(shí)，其所得材料彎曲強(qiáng)度為9.2MPa，彎曲模量為379.1MPa其發(fā)泡率為1.46。
實(shí)施例7 一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料，它包括由以下原料制備而成，各原料所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:纖維素納米晶5%，聚丁二酸丁二醇酯91%，發(fā)泡劑AC 3%，氧化鋅1%。
上述一種全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料的制備方法，它包括如下步驟: ①按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為纖維素納米晶5%，聚丁二酸丁二醇酯91%，發(fā)泡劑AC 3%，氧化鋅1%，選取原料并混合，得到共混物。
②將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉的工藝條件為:溫度130°C，轉(zhuǎn)速為72rpm，時(shí)間為15min，得固體混合物； ③將固體混合物在熱壓機(jī)中進(jìn)行熱壓復(fù)合成型，溫度為170°C，壓力為lOMPa，時(shí)間為lOmin，冷卻成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，即得到纖維素納米晶改性聚酯發(fā)泡材料, 即全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料。
所得到的全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料，根據(jù)GB/T 9431-2000,當(dāng)最大彎曲應(yīng)變?yōu)?.51%時(shí)，其所得材料彎曲強(qiáng)度11.2MPa，彎曲模量為377.8MPa，其發(fā)泡率為1.50。
實(shí)施例8 一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料，它包括由以下原料制備而成，各原料所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:纖維素納米晶5%，聚丁二酸丁二醇酯89%，發(fā)泡劑AC 5%，氧化鋅1%。
上述一種全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料的制備方法，它包括如下步驟: ①按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為纖維素納米晶5%，聚丁二酸丁二醇酯91%，發(fā)泡劑AC 3%，氧化鋅1%，選取原料并混合，得到共混物。
②將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉的工藝條件為:溫度130°C，轉(zhuǎn)速為72rpm，時(shí)間為15min，得固體混合物； ③將固體混合物在熱 壓機(jī)中進(jìn)行熱壓復(fù)合成型，溫度為170°C，壓力為lOMPa，時(shí)間為lOmin，冷卻成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，即得到纖維素納米晶改性聚酯發(fā)泡材料,即全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料。
所得到的全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料，根據(jù)GB/T 9431-2000,當(dāng)最大彎曲應(yīng)變?yōu)?.51%時(shí)，其所得材料彎曲強(qiáng)度為12.1MPa，彎曲模量為369.9MPa，其發(fā)泡率為1.64。
本發(fā)明所列舉的各原料都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，各原料的上下限取值以及其區(qū)間值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明工藝參數(shù)(如溫度、時(shí)間等)的上下限取值以及其區(qū)間值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不列舉實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料，其特征在于它包括由以下原料制備而成，各原料所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:纖維素納米晶3 10%，聚丁二酸丁二醇酯83 93%，發(fā)泡劑AC 3 5%,氧化鋅1 2%.
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料，其特征在于所述的纖維素納米晶的結(jié)晶度為61 69%，長(zhǎng)度為177.42 370.96nm，寬度為21.11 ~ 64.52nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料，其特征在于所述的纖維素納米晶的制備方法具體包括如下步驟: (1)將濃硫酸與蒸餾水按體積比為3:7，配制成體積分?jǐn)?shù)為30%的硫酸水溶液，備用； (2)將濃度為25 28%氨水與蒸餾水按體積比1:4，配制成濃度為5 5.6%的氨水，備用; (3)按配比20g:175ml選取棉短絨與體積分?jǐn)?shù)為30%的硫酸水溶液，在60°C的條件下，將棉短絨加入到硫酸水溶液中并以IOOrpm機(jī)械攪拌6h，再將所得到的懸浮液通過(guò)離心分離后，再進(jìn)行水洗，并除卻上層固體；經(jīng)過(guò)三次水洗后在纖維素納米晶水溶液中緩緩滴入稀釋后的氨水，直至ph為5 7,再水洗3次,然后進(jìn)行均質(zhì)分散,繼而用IOOOml的蒸懼水對(duì)其進(jìn)行透析12h，最后將透析后的纖維素納米晶懸浮液在_54°C下進(jìn)行冷凍干燥，再經(jīng)過(guò)研磨后得到纖維素納米晶。
4.權(quán)利要求1所述的一種全生物質(zhì)復(fù)合改性泡沫材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟: ①按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為纖維素納米晶3 10%，聚丁二酸丁二醇酯83 93%，發(fā)泡劑AC3 5%，氧化鋅I 2%，選取原料并混合，得到共混物； ②將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉的工藝條件為:溫度120 130°C，轉(zhuǎn)速為10 96rpm,時(shí)間為10 30min,得固體混合物； ③將固體混合物在熱壓機(jī)中進(jìn)行熱壓復(fù)合成型，溫度為150 180°C，壓力為5 20MPa，時(shí)間為3 20min，冷卻成型后真空干燥，即得到纖維素納米晶改性聚酯發(fā)泡材料，即全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料。
全文摘要
本發(fā)明屬于新型材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全生物質(zhì)復(fù)合改性發(fā)泡材料及其制備方法，它包括由以下原料制備而成，各原料所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為纖維素納米晶3～10%，聚丁二酸丁二醇酯83～93%，發(fā)泡劑AC 3～5%，氧化鋅1～2%。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，材料來(lái)源廣泛，具有較低的密度與良好的力學(xué)性能，可以用作為緩沖材料、隔音材料和包裝材料。
文檔編號(hào)C08J9/10GK103146157SQ20131007062
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者黃進(jìn), 陳佑立, 楊光正, 車(chē)圓圓, 林立 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)