CN105315691A - 一种秸秆发泡抗菌阻燃材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种秸秆发泡抗菌阻燃材料及其制备方法，属于泡沫复合材料领域，所述材料包含以下重量份数的原料：秸秆61-64份，聚醚多元醇15-18份，异氰酸15-18份，壳聚糖5-8份，偶联剂2-3份，稳定剂2-4份，多溴二苯醚3-5份。在秸秆发泡材料中，添加壳聚糖，能有效地抑制了材料的发霉率，增强了材料的抗菌性能，延长了材料的使用寿命；此外壳聚糖对许多金属离子具有螯合吸附作用，形成稳定的螯合物，从而净化环境，保护人类健康；添加多溴二苯醚阻燃剂，分散性好、与有机材料相容性好，增加了材料的阻燃性能；制备工艺简单，符合绿色环保的要求，可以用于制作墙板及其填充物，适于工业化生产。

Description

一种秸秆发泡抗菌阻燃材料及其制备方法

技术领域

本发明属于泡沫复合材料领域，具体涉及一种秸秆发泡抗菌阻燃材料及其制备方法。

背景技术

秸秆纤维作为一种天然纤维素纤维，具有很好的生物降解性能，能够成为环境友好型产品。目前这些资源不仅没有得到很好的利用，而且我们每到夏秋季节，就能看到田间地头的焚烧烟气。这些烟气给人们的生活和工作带来不便，大大地影响我们的生存环境。

随着经济的发展、人民生活水平的提高，发泡材料的使用范围越来越广，如在包装、减震、隔音、隔热等方面的使用。进入21世纪，随着人类对赖以生存环境的更加重视，在满足性能的前提下，针对发泡材料制品提出了经济实用、方便美观、好回收、便于处理等要求。当今社会，传统塑料发泡制品需求量仍然很大，但是由于塑料材料容易老化的缺点，以及因此产生的环境污染问题逐渐突出，使传统塑料发泡材料受到极大的限制。探索利用农业秸秆纤维，通过发泡技术，制备新型的秸秆纤维发泡材料，具有实际应用价值，应该受到高度重视。

墙板是家装常用的材料，样式多种，功能多样，人们可以根据自己的需要选择合适的墙板。人们在装潢后会发现墙板易发霉，尤其在潮湿的环境中，墙板的使用寿命更短，不耐用。现有的墙板还有着其他的缺点，如保温、隔音、防火等性能差。更换新的墙板不仅浪费了资源，还大大地提高了生活成本，给人们带来隐形的压力。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种秸秆发泡抗菌阻燃材料，充分利用了农作物秸秆为原料，并添加壳聚糖，增强了材料的抗菌性能，添加多溴二苯醚阻燃剂，增加了材料的阻燃性能，可以用于制作墙板。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种秸秆发泡抗菌阻燃材料，包含以下重量份数的原料：秸秆61-64份，聚醚多元醇15-18份，异氰酸15-18份，壳聚糖5-8份，偶联剂2-3份，稳定剂2-4份，多溴二苯醚3-5份。

所述的秸秆为稻秆、麦秆、玉米秆、芦苇秆中的一种或几种。

所述的壳聚糖的粘度为0.25～0.65Pa·s，脱乙酰度为80％以上。

所述的偶联剂为硅烷偶联剂，如：KH-550、KH-560、KH-570。

所述的稳定剂为铅盐类稳定剂，如：三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基硬脂酸铅。

所述的一种秸秆发泡抗菌阻燃材料所用的原料均可购买获得。

一种秸秆发泡抗菌阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：采用机械方法对秸秆进行粉碎，破碎成长度小于5mm，烘干备用；

步骤二：将壳聚糖与重量浓度1％的醋酸按质量比为1:8-1:10配制成壳聚糖醋酸溶液；

步骤三：向烘干后的秸秆中加入聚醚多元醇、异氰酸、壳聚糖醋酸溶液、偶联剂、稳定剂、多溴二苯醚，混合搅拌均匀，搅拌速度为100-120r/min，搅拌时间为6-8min，当室温达到＞15℃时自然发泡；

步骤四：将步骤三中的混合物料铺装入成型模具，在电热成型机中加压固化成型，成型温度70-80℃，压力3-6MPa，成型时间3-5min；

步骤五：切割成型。

本发明的有益效果在于：秸秆作为天然植物材料，具有天然的中空结构，隔热、隔音效果好，经过发泡，并添加壳聚糖，有效地抑制了材料的发霉率，壳聚糖及其衍生物有较好的抗菌活性，能抑制一些真菌、细菌、和病毒的生长繁殖，增强了材料的抗菌性能，延长了材料的使用寿命；此外壳聚糖对许多物质具有螯合吸附作用，其分子中的氨基和与氨基相临的羟基与许多金属离子(如Hg2+、Ni2+、Cu2+、pb2+、CA2+、Ag+等)能形成稳定的螯合物，从而净化环境，保护人类健康；添加多溴二苯醚阻燃剂，分散性好、与有机材料相容性好，增加了材料的阻燃性能；且制备工艺简单，符合绿色环保的要求，可以用于制作墙板及其填充物，用于建筑、家居、汽车等领域，适于工业化生产。

具体实施方式

以下结合具体实施例来对本发明作进一步的描述，但本发明所要求保护的范围并不局限于实施例所描述之范围。

实施例1

一种秸秆发泡抗菌阻燃材料，包含以下重量份数的原料：稻秆61份，聚醚多元醇15份，异氰酸15份，壳聚糖5份，硅烷偶联剂2份，三盐基硫酸铅2份，多溴二苯醚3份。

所述的壳聚糖的粘度为0.25～0.65Pa·s，脱乙酰度为80％以上。

所述的硅烷偶联剂为KH-550硅烷偶联剂。

一种秸秆发泡抗菌阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：采用机械方法对稻秆进行粉碎，破碎成长度小于5mm，烘干备用；

步骤二：将壳聚糖与重量浓度1％的醋酸按质量比为1:8配制成壳聚糖醋酸溶液；

步骤三：向烘干后的稻秆中加入聚醚多元醇、异氰酸、壳聚糖醋酸溶液、硅烷偶联剂、三盐基硫酸铅、多溴二苯醚，混合搅拌均匀，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为6min，当室温达到＞15℃时自然发泡；

步骤四：将步骤三中的混合物料铺装入成型模具，在电热成型机中加压固化成型，成型温度70℃，压力3MPa，成型时间3min；

步骤五：切割成型。

实施例2

一种秸秆发泡抗菌阻燃材料，包含以下重量份数的原料：麦秆64份，聚醚多元醇18份，异氰酸18份，壳聚糖8份，硅烷偶联剂3份，三盐基硫酸铅4份，多溴二苯醚5份。

所述的壳聚糖的粘度为0.25～0.65Pa·s，脱乙酰度为80％以上。

所述的硅烷偶联剂为KH-560硅烷偶联剂。

一种秸秆发泡抗菌阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：采用机械方法对麦秆进行粉碎，破碎成长度小于5mm，烘干备用；

步骤二：将壳聚糖与重量浓度1％的醋酸按质量比为1:10配制成壳聚糖醋酸溶液；

步骤三：向烘干后的麦秆中加入聚醚多元醇、异氰酸、壳聚糖醋酸溶液、硅烷偶联剂、三盐基硫酸铅、多溴二苯醚，混合搅拌均匀，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为8min，当室温达到＞15℃时自然发泡；

步骤四：将步骤三中的混合物料铺装入成型模具，在电热成型机中加压固化成型，成型温度80℃，压力6MPa，成型时间5min；

步骤五：切割成型。

上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种秸秆发泡抗菌阻燃材料，其特征在于，包含以下重量份数的原料：秸秆61-64份，聚醚多元醇15-18份，异氰酸15-18份，壳聚糖5-8份，偶联剂2-3份，稳定剂2-4份，多溴二苯醚3-5份。

2.根据权利要求1所述的一种秸秆发泡抗菌阻燃材料，其特征在于，包含以下重量份数的原料：秸秆61份，聚醚多元醇15份，异氰酸15份，壳聚糖5份，偶联剂2份，稳定剂2份，多溴二苯醚3份。

3.根据权利要求1所述的一种秸秆发泡抗菌阻燃材料，其特征在于，包含以下重量份数的原料：秸秆64份，聚醚多元醇18份，异氰酸18份，壳聚糖8份，偶联剂3份，稳定剂4份，多溴二苯醚5份。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种秸秆发泡抗菌阻燃材料，其特征在于：所述的秸秆为稻秆、麦秆、玉米秆、芦苇秆中的一种或几种。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种秸秆发泡抗菌阻燃材料，其特征在于：所述的壳聚糖粘度为0.25～0.65Pa·s，脱乙酰度为80％以上。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种秸秆发泡抗菌阻燃材料，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种秸秆发泡抗菌阻燃材料，其特征在于：所述的稳定剂为铅盐类稳定剂。

8.一种权利要求1-7任一项所述的秸秆发泡抗菌阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：采用机械方法对秸秆进行粉碎，破碎成长度小于5mm，烘干备用；

步骤二：将壳聚糖与重量浓度1％的醋酸按质量比为1:8-1:10配制成壳聚糖醋酸溶液；

步骤三：向烘干后的秸秆中加入聚醚多元醇、异氰酸、壳聚糖醋酸溶液、偶联剂、稳定剂、多溴二苯醚，混合搅拌均匀，搅拌速度为100-120r/min，搅拌时间为6-8min，当室温达到＞15℃时自然发泡；

步骤四：将步骤三中的混合物料铺装入成型模具，在电热成型机中加压固化成型，成型温度70-80℃，压力3-6MPa，成型时间3-5min；

步骤五：切割成型。