CN106280183B - 保温隔热高分子材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于天然高分子材料制备和改性领域，为解决现有技术中存在的成本高但耐热差、易燃烧，燃烧会产生有毒烟气的技术问题。提供一种保温隔热高分子材料的制备方法，该方法包括步骤：A、将植物生物质废弃物进行粉碎；B、活化植物生物质废弃物；C、得到表面接枝改性植物生物质废弃物粉；D、造粒，得到改性后植物生物质废弃物干粉料；E、将改性后植物生物质废弃物干粉料、聚氯乙烯、加工助剂及填料按照质量比混合均匀，得到保温隔热高分子材料。采用本发明的保温隔热高分子材料为原料制作的保温隔热材产品具有质地坚硬、重量轻、保温效果好、环保等优点。

Description

保温隔热高分子材料的制备方法

技术领域

本发明属于天然高分子材料制备和改性领域，具体涉及一种保温隔热高分子材料的制备方法。

背景技术

随着科技的进步和发展，不可再生能源的不断消耗，建材的节能降耗已经成为当今社会中重要的课题和研究方向。建材是指土木工程和建筑工程中使用的材料的统称。可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。结构材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等；装饰材料包括各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色瓷砖、具有特殊效果的玻璃等；专用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温、密封等。而在建筑、汽车、飞机及航空飞行器、船舶等方面节能降耗显得更加迫切。经过多年的研究与发展，国内外节能保温材料领域的科研人员在节能材料的设计与研发方面取得了显著的成果。

然而，近年来由于各种保温材料引起的重大火灾事故不断发生造成了严重的人员伤亡和财产损失。2009年，中央电视台新大楼发生严重火灾事故，其幕墙保温材料不但未能起到隔热防火的作用，反而加大了燃烧和坍塌；2010年，上海发生特大火灾事故现场使用的大量尼龙网、聚氨酯泡沫等易燃材料导致大火蔓延；目前我国所用的保温材料主要有两类：一类是聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、发泡橡胶等有机泡沫材料；另一类是岩棉、玻璃棉等无机材料。其中有机泡沫材料成本高、原料不易得到、保温效果好，密度小，但耐热差、易燃烧，而且燃烧时产生大量有毒烟气，不仅会加速大火蔓延、而且容易造成人员伤亡。因此，目前并没有完全满足节能、保温、防火、无污染、成本低、原料廉价易得的要求的保温隔热高分子材料。

发明内容

本发明的目的在于解决以上现有技术中的技术问题，提供一种节能、保温、防火效果好、制作成本低、原料廉价易得的保温隔热高分子材料的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种保温隔热高分子材料的制备方法，包括步骤：

A、将植物生物质废弃物进行粉碎；

B、将粉碎后的植物生物质废弃物，用强碱溶液浸泡、中和碱性、干燥后得到活化植物生物质废弃物；

C、按照质量比活化植物生物质废弃物：功能性单体：引发剂：分散剂＝1000：10～20：0～2：0～100进行反应，反应后处理得到表面接枝改性植物生物质废弃物粉；

D、按照质量比表面接枝改性植物生物质废弃物粉：流动改性单体：引发剂：分散剂＝1000：10～20：1～2：1～10进行混合、造粒，得到改性后植物生物质废弃物干粉料；

E、按照质量比改性后植物生物质废弃物干粉料：聚氯乙烯：加工助剂：填料＝700～1000：0～300：10～30：0～20混合、造粒，得到保温隔热高分子材料。

进一步的改进是，所述植物生物质废弃物为小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秆、大麦秸秆、甘蔗渣、竹子粉、锯末、木屑、竹屑、麦秸、谷糠、椰壳、大豆皮、花生壳中的一种或几种。

进一步的改进是，所述功能性单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸酐、己酸酐、丙酸酐、丁二酸酐、苯甲酸酐中的一种或几种。

进一步的改进是，所述引发剂为自由基聚合反应引发剂。

进一步的改进是，所述分散剂为乙酸乙酯、聚乙烯醇、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧基纤维素、羧基纤维素钠、羧基纤维素钾、明胶、海藻酸钠、海藻酸钾、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种。

进一步的改进是，所述流动改性单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯中的一种或几种。

进一步的改进是，所述加工助剂为内润滑剂、外润滑剂、PVC热稳定剂、光稳定剂、抗冲击改性剂、抗氧剂、塑化改性剂中的一种或几种。

进一步的改进是，所述填料为二氧化钛、碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、云母粉中的一种或几种。

进一步的改进是，所述填料为硅酸盐类矿物质。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

1.将本发明的制备方法得到的保温隔热高分子材料用作可塑秸秆门窗型材原料时，其加工性能好，克服了天然木材耐用性差、易潮、易腐、易蛀等缺点；又避免了单纯塑料材质的不足之处，是一种适应性较强的复合材料。

2.采用本发明的方法制备的保温隔热高分子材料与木材或塑料相比，具有很好的阻燃性，可达到B1级阻燃。

3.将本发明的制备方法得到的保温隔热高分子材料制成门窗型材产品，该产品不会出现如龟裂、翘曲、色差等缺陷，因此无需定时保养。

4.将本发明的制备方法得到的保温隔热高分子材料制成门窗型材产品，该产品能够应 付多种规格、尺寸、形状、厚度等的需求，这也包括提供多种设计，无需打磨、上漆，降低了后期加工成本。

5.将本发明的制备方法得到的保温隔热高分子材料制成门窗型材产品，该产品具有抗腐蚀、耐潮湿、不被虫蛀、不长真菌、耐酸碱、无毒害、无污染等优良性能。

6.将本发明的制备方法得到的保温隔热高分子材料制成门窗型材产品，该产品使用寿命长，可重复使用多次，平均比木材使用时间长五倍以上，使用成本是木材的1/2～1/3。

7.将本发明的制备方法得到的保温隔热高分子材料制成门窗型材产品，该产品可进行加热成型，二次加工后得到的产品其强度依然很高。

8.将本发明的制备方法得到的保温隔热高分子材料制成门窗型材产品，该产品质坚、量轻、保温、表面光滑平整，不含甲醛及其他有害物质、无毒害、无污染。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的保温隔热高分子材料的制备方法的技术方案进行详细的说明，以使本领域的技术人员在阅读了本发明书的基础上能够充分完整的实现本发明的技术方案，并解决本发明所要解决的现有技术中存在的问题。应当说明的是，以下仅是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些应当都属于本发明的保护范围。

本发明中的植物生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种植物的有机体，植物生物质废弃物是指各种植物的失去了新陈代谢能力的有机体，如植物残骸、果壳、植物残渣如甘蔗残渣等。本发明中的加工助剂如内润滑剂、外润滑剂、PVC热稳定剂、光稳定剂、抗冲击改性剂、抗氧剂、塑化改性剂均为现有技术，均可从市场上购得。

一种保温隔热高分子材料的制备方法，包括步骤：

A、将植物生物质废弃物进行粉碎；

B、将粉碎后的植物生物质废弃物，用强碱溶液浸泡、中和碱性、干燥后得到活化植物生物质废弃物；

C、按照质量比活化植物生物质废弃物：功能性单体：引发剂：分散剂＝1000：10～20：0～2：0～100进行反应，反应后处理得到表面接枝改性植物生物质废弃物粉；

D、按照质量比表面接枝改性植物生物质废弃物粉：流动改性单体：引发剂：分散剂＝1000：10～20：1～2：1～10进行混合、造粒，得到改性后植物生物质废弃物干粉料；

E、按照质量比改性后植物生物质废弃物干粉料：聚氯乙烯：加工助剂：填料＝700～1000：0～300：10～30：0～20混合、造粒，得到保温隔热高分子材料。

进一步的改进是，所述植物生物质废弃物为小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秆、大麦秸秆、甘蔗渣、竹子粉、锯末、木屑、竹屑、麦秸、谷糠、椰壳、大豆皮、花生壳中的一种或几种。

进一步的改进是，所述功能性单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸酐、己酸酐、丙酸酐、丁二酸酐、苯甲酸酐中的一种或几种。

进一步的改进是，所述引发剂为自由基聚合反应引发剂。

优选地，所述自由基聚合反应引发剂为过氧化甲酸、过氧化乙酸、三氟过乙酸、过氧化二苯甲辛、过氧化丁二酸、过氧化戊二酸、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化特戊酸酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰中的一种或几种。

进一步的改进是，所述分散剂为乙酸乙酯、聚乙烯醇、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧基纤维素、羧基纤维素钠、羧基纤维素钾、明胶、海藻酸钠、海藻酸钾、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种。

进一步的改进是，所述流动改性单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯中的一种或几种。

进一步的改进是，所述加工助剂为内润滑剂、外润滑剂、PVC热稳定剂、光稳定剂、抗冲击改性剂、抗氧剂、塑化改性剂中的一种或几种。

进一步的改进是，所述填料为二氧化钛、碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、云母粉中的一种或几种。

进一步的改进是，所述填料为硅酸盐类矿物质。优选地，所述填料为高岭土和/或硅藻土。

实施例1

A：将小麦秸秆进行回收，然后将小麦秸秆进行粉碎，使小麦秸秆颗粒目数达到80目。

B：称取80目的小麦秸杆1000g，放置于反应釜中，再加入无机强碱氢氧化钠溶液6L，进行浸泡24小时。浸泡24小时之后，将氢氧化钠过滤掉，加入纯净水对小麦秸秆粉进行清洗。多次加入纯净水清洗，直到清洗液的pH值约为7时方可。然后进行干燥处理，含水量达到0.1％以下时方可得到活化小麦秸秆。

C：常温下，将活化小麦秸秆1000g、丁二酸酐20g、过氧化戊二酸2g、聚乙烯醇1g，进行混匀，将混匀的物料，加入热混炼机中进行热表面改性，温度控制在120℃，混炼机转速在8rpm，得到表面接枝改性小麦秸秆粉。

D：将1000g表面接枝改性小麦秸秆粉、10g丙烯酸甲酯、1g过氧化戊二酸、1g羟甲基纤维素混匀，将混匀的物料，加入热混炼机中进行热表面改性，温度控制在120℃，混炼 机转速在8rpm，得到改性后的小麦秸秆干粉料。

E：在高速搅拌器中依次加入800g改性后小麦秸秆干粉料、200gPVC、7g钙锌复合稳定剂、5g内润滑剂、3g外润滑剂、15g二氧化钛。混合均匀后采用小型平行双螺杆造粒机进行造粒，即得小麦秸秆保温隔热高分子材料。

本实施例中的丙烯酸甲酯可用丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯中的一种或几种代替使用。

本实施例中的丁二酸酐可用甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸酐、己酸酐、丙酸酐中的一种或几种代替使用。

本实施例中的过氧化戊二酸可用过氧化甲酸、过氧化乙酸、三氟过乙酸、过氧化二苯甲辛、过氧化丁二酸、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化特戊酸酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰中的一种或几种替代使用。

本实施例中的聚乙烯醇可用乙酸乙酯、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧基纤维素、羧基纤维素钠、羧基纤维素钾、明胶、海藻酸钠、海藻酸钾、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种替代使用。

本实施例中的羟甲基纤维素可用乙酸乙酯、羟丙基纤维素、羧基纤维素、羧基纤维素钠、羧基纤维素钾、明胶、海藻酸钠、海藻酸钾、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种替代使用。

本实施例中的二氧化钛可用碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、云母粉、高岭土、硅藻土中的一种或几种。

本实施例中的钙锌复合稳定剂、内润滑剂、外润滑剂可用PVC热稳定剂、光稳定剂、抗冲击改性剂、抗氧剂、塑化改性剂中的一种或几种代替使用。

本实施例中的小麦秸秆可用水稻秸秆、玉米秆、大麦秸秆、甘蔗渣、竹子粉、锯末、木屑、竹屑、麦秸、谷糠、椰壳、大豆皮、花生壳中的一种或几种代替使用。

实施例2

A：将甘蔗渣进行回收，然后将甘蔗渣进行粉碎，使甘蔗渣颗粒目数达到60目。

B：再称取60目的甘蔗渣1000g，放置于反应釜中，再加入无机强碱氢氧化钠溶液6L，进行浸泡24小时。浸泡24小时之后，将氢氧化钠过滤掉，加入纯净水对甘蔗渣粉进行清洗。多次加入纯净水清洗，直到清洗液的pH值大约为7，然后进行干燥处理，含水量达到0.1％以下时方可得到活化甘蔗渣。

C：将活化甘蔗渣1000g、己酸酐10g，进行混匀，将混匀的物料，加入热混炼机中进行热表面改性，温度控制在100℃，混炼机转速在30rpm，得到表面接枝改性甘蔗渣粉。

D：将1000g表面接枝改性甘蔗渣粉、10g丙烯酸甲酯、1g过氧化戊二酸、10g羟甲基纤维素混匀，将混匀的物料，加入热混炼机中进行热表面改性，温度控制在100℃，混炼机转速在30rpm，得到改性后的甘蔗渣干粉料。

E：在高速搅拌器中依次加入1000g改性后的甘蔗渣干粉料、300gPVC、10g钙锌复合稳定剂、20g二氧化钛、5g内润滑剂、5g外润滑剂。将混匀的物料，混合均匀后采用小型平行双螺杆造粒机进行造粒，即得甘蔗渣保温隔热高分子材料。

本实施例中的丙烯酸甲酯可用丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯中的一种或几种代替使用。

本实施例中的己酸酐可用甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸酐、丙酸酐中的一种或几种代替使用。

本实施例中的过氧化戊二酸可用过氧化甲酸、过氧化乙酸、三氟过乙酸、过氧化二苯甲辛、过氧化丁二酸、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化特戊酸酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰中的一种或几种替代使用。

本实施例中的羟甲基纤维素可用乙酸乙酯、聚乙烯醇、羟丙基纤维素、羧基纤维素、羧基纤维素钠、羧基纤维素钾、明胶、海藻酸钠、海藻酸钾、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种替代使用。

本实施例中的二氧化钛可用碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、云母粉、高岭土、硅藻土中的一种或几种。

本实施例中的钙锌复合稳定剂、内润滑剂、外润滑剂可用PVC热稳定剂、光稳定剂、抗冲击改性剂、抗氧剂、塑化改性剂中的一种或几种代替使用。

本实施例中的甘蔗渣可用小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秆、大麦秸秆、甘蔗渣、竹子粉、锯末、木屑、竹屑、麦秸、谷糠、椰壳、大豆皮、花生壳中的一种或几种代替使用。

实施例3

A：将玉米秆进行回收，然后将玉米秆进行粉碎，使玉米秆颗粒目数达到100目。

B：再称取100目的玉米秆1000g，放置于反应釜中，再加入无机强碱氢氧化钾溶液1L，进行浸泡24小时。浸泡24小时之后，将氢氧化钠过滤掉，加入纯净水对玉米秆进行清洗。多次加入纯净水清洗，直到清洗液的pH值大约为7时方可。然后进行干燥处理，含水量达到0.1％以下时方可得到活化玉米秆。

C：在混料机干依次加入活化玉米秆1000g、马来酸酐20g、过氧化苯甲酰2g、海藻酸钠1g、丙烯酸丁酯10g，进行混匀，将混匀的物料，加入热混炼机中进行热表面改性，温度控制 在110℃，混炼机转速在20rpm。得到表面接枝改性玉米秆粉。

D：将1000g表面接枝改性玉米秆粉、10g丙烯酸甲酯、1g过氧化戊二酸、5g羟甲基纤维素混匀，将混匀的物料，加入热混炼机中进行热表面改性，温度控制在100℃，混炼机转速在30rpm，得到改性后的玉米秆干粉料。

E：在高速搅拌器中依次加入800g改性后的玉米秆干粉料、200gPVC、10g钙锌复合稳定剂、15g二氧化钛、6g内润滑剂、14g外润滑剂。混合均匀后采用小型平行双螺杆造粒机进行造粒，即得玉米秆保温隔热高分子材料。

本实施例中的丙烯酸甲酯可用丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯中的一种或几种代替使用。

本实施例中马来酸酐可用甲基丙烯酸、丙烯酸、丁二酸酐、己酸酐、丙酸酐中的一种或几种代替使用。

本实施例中的过氧化苯甲酰可用过氧化甲酸、过氧化乙酸、三氟过乙酸、过氧化二苯甲辛、过氧化丁二酸、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化特戊酸酯、过氧化月桂酰中的一种或几种替代使用。

本实施例中的羟甲基纤维素可用乙酸乙酯、羟丙基纤维素、羧基纤维素、羧基纤维素钠、羧基纤维素钾、明胶、海藻酸钠、海藻酸钾、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种替代使用。

本实施例中的海藻酸钠可用乙酸乙酯、羟丙基纤维素、羧基纤维素、羧基纤维素钠、羧基纤维素钾、明胶、海藻酸钾、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种替代使用。

本实施例中的二氧化钛可用碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、云母粉、高岭土、硅藻土中的一种或几种。

本实施例中的钙锌复合稳定剂、内润滑剂和外润滑剂可用PVC热稳定剂、光稳定剂、抗冲击改性剂、抗氧剂、塑化改性剂中的一种或几种代替使用。

本实施例中的玉米秆可用小麦秸秆、水稻秸秆、大麦秸秆、甘蔗渣、竹子粉、锯末、木屑、竹屑、麦秸、谷糠、椰壳、大豆皮、花生壳中的一种或几种代替使用。

实施例4

A：将大麦秸秆进行回收，然后将大麦秸秆进行粉碎，使大麦秸秆颗粒目数达到100目。

B：再称取100目的大麦秸杆1000g，放置于反应釜中，再加入无机强碱氢氧化钠溶液6L，进行浸泡24小时。浸泡24小时之后，将氢氧化钠过滤掉，加入纯净水对大麦秸秆粉进行清洗。多次加入纯净水清洗，直到清洗液的pH值大约为7时方可。然后进行干燥处理，含水量达到0.1％以下时方可得到活化大麦秸秆。

C：在混料机干依次加入活化大麦秸秆1000g、丁二酸酐20g、过氧化戊二酸2g、明胶1g、丙烯酸乙酯20g，进行混匀，将混匀的物料，加入热混炼机中进行热表面改性，温度控制在120℃，混炼机转速在15rpm，得到表面接枝改性大麦秸秆粉。

D：将1000g表面接枝改性大麦秸秆粉、10g丙烯酸甲酯、1g过氧化戊二酸、1g羟甲基纤维素混匀，将混匀的物料，加入热混炼机中进行热表面改性，温度控制在100℃，混炼机转速在30rpm，得到改性后的大麦秸秆干粉料。

E：在高速搅拌器中依次加入1000g改性后的大麦秸秆干粉料、200gPVC、10g钙锌定剂(钙锌复合稳定剂)、15g二氧化钛、3g内润滑剂、5g外润滑剂。混合均匀后采用小型平行双螺杆造粒机进行造粒，即得大麦秸秆保温隔热高分子材料。

本实施例中的丙烯酸甲酯可用丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯中的一种或几种代替使用。

本实施例中丁二酸酐可用甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸酐、己酸酐、丙酸酐中的一种或几种代替使用。

本实施例中的过氧化戊二酸可用过氧化甲酸、过氧化乙酸、三氟过乙酸、过氧化二苯甲辛、过氧化丁二酸、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化特戊酸酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰中的一种或几种替代使用。

本实施例中的明胶可用乙酸乙酯、羟丙基纤维素、羧基纤维素、羧基纤维素钠、羧基纤维素钾、羟甲基纤维素、海藻酸钠、海藻酸钾、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种替代使用。

本实施例中的二氧化钛可用碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、云母粉、高岭土、硅藻土中的一种或几种。

本实施例中的钙锌复合稳定剂、内润滑剂和外润滑剂可用PVC热稳定剂、光稳定剂、抗冲击改性剂、抗氧剂、塑化改性剂中的一种或几种代替使用。

本实施例中的大麦秸秆可用小麦秸秆、水稻秸秆、甘蔗渣、竹子粉、锯末、木屑、竹屑、麦秸、谷糠、椰壳、大豆皮、花生壳中的一种或几种代替使用。

实施例5

A：将竹子进行回收，然后将竹子进行粉碎得到竹子粉，使竹子粉颗粒目数达到80目。

B：称取80目竹子粉1000g，放置于反应釜中，再加入无机强碱氢氧化钠溶液6L，进行浸泡24小时。浸泡24小时之后，将氢氧化钠过滤掉，加入纯净水对竹子粉进行清洗。多次加入纯净水清洗，直到清洗液的pH值约为7时方可。然后进行干燥处理，含水量达到0.1％以下时方可得到活化竹子粉。

C：常温下，将活化竹子粉1000g、丁二酸酐10g、过氧化戊二酸2g、聚乙烯醇100g，进行混匀，将混匀的物料，加入热混炼机中进行热表面改性，温度控制在120℃，混炼机转速在8rpm，得到表面接枝改性竹子粉。

D：将1000g表面接枝改性竹子粉、20g丙烯酸甲酯、2g过氧化戊二酸、10g羟甲基纤维素混匀，将混匀的物料，加入热混炼机中进行热表面改性，温度控制在120℃，混炼机转速在8rpm，得到改性后的竹子粉干粉料。

E：在高速搅拌器中依次加入700g改性后竹子粉干粉料、100gPVC、10g钙锌复合稳定剂，混合均匀后采用小型平行双螺杆造粒机进行造粒，即得竹子粉保温隔热高分子材料。

本实施例中的丙烯酸甲酯可用丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯中的一种或几种代替使用。

本实施例中的丁二酸酐可用甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸酐、己酸酐、丙酸酐中的一种或几种代替使用。

本实施例中的过氧化戊二酸可用过氧化甲酸、过氧化乙酸、三氟过乙酸、过氧化二苯甲辛、过氧化丁二酸、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化特戊酸酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰中的一种或几种替代使用。

本实施例中的聚乙烯醇可用乙酸乙酯、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧基纤维素、羧基纤维素钠、羧基纤维素钾、明胶、海藻酸钠、海藻酸钾、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种替代使用。

本实施例中的羟甲基纤维素可用乙酸乙酯、羟丙基纤维素、羧基纤维素、羧基纤维素钠、羧基纤维素钾、明胶、海藻酸钠、海藻酸钾、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种替代使用。

本实施例中的钙锌复合稳定剂可用内润滑剂、外润滑剂、PVC热稳定剂、光稳定剂、抗冲击改性剂、抗氧剂、塑化改性剂中的一种或几种代替使用。

本实施例中的竹子粉可用水稻秸秆、玉米秆、大麦秸秆、甘蔗渣、锯末、木屑、竹屑、麦秸、谷糠、椰壳、大豆皮、花生壳中的一种或几种代替使用。

实施例6

A：将花生壳进行回收，然后将花生壳进行粉碎得到花生壳粉，使花生壳粉颗粒目数达到80目。

B：称取80目花生壳粉1000g，放置于反应釜中，再加入无机强碱氢氧化钠溶液6L，进行浸泡24小时。浸泡24小时之后，将氢氧化钠过滤掉，加入纯净水对花生壳粉进行清洗。多次加入纯净水清洗，直到清洗液的pH值约为7时方可。然后进行干燥处理，含水量达到0.1％以下时方可得到活化花生壳粉。

C：常温下，将活化花生壳粉1000g、丁二酸酐15g、过氧化戊二酸1g、聚乙烯醇50g，进行混匀，将混匀的物料，加入热混炼机中进行热表面改性，温度控制在120℃，混炼机转速在8rpm，得到表面接枝改性花生壳粉。

D：将1000g表面接枝改性花生壳粉、15g丙烯酸甲酯、2g过氧化戊二酸、5g羟甲基纤维素混匀，将混匀的物料，加入热混炼机中进行热表面改性，温度控制在120℃，混炼机转速在8rpm，得到改性后的花生壳粉干粉料。

E：在高速搅拌器中依次加入900g改性后花生壳粉干粉料、15g钙锌复合稳定剂，滑石粉10g混合均匀后采用小型平行双螺杆造粒机进行造粒，即得花生壳粉保温隔热高分子材料。

本实施例中的丙烯酸甲酯可用丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯中的一种或几种代替使用。

本实施例中的丁二酸酐可用甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸酐、己酸酐、丙酸酐中的一种或几种代替使用。

本实施例中的过氧化戊二酸可用过氧化甲酸、过氧化乙酸、三氟过乙酸、过氧化二苯甲辛、过氧化丁二酸、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化特戊酸酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰中的一种或几种替代使用。

本实施例中的聚乙烯醇可用乙酸乙酯、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧基纤维素、羧基纤维素钠、羧基纤维素钾、明胶、海藻酸钠、海藻酸钾、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种替代使用。

本实施例中的羟甲基纤维素可用乙酸乙酯、羟丙基纤维素、羧基纤维素、羧基纤维素钠、羧基纤维素钾、明胶、海藻酸钠、海藻酸钾、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种替代使用。

本实施例中的钙锌复合稳定剂可用内润滑剂、外润滑剂、PVC热稳定剂、光稳定剂、抗冲击改性剂、抗氧剂、塑化改性剂中的一种或几种代替使用。

本实施例中的滑石粉可用碳酸钙、二氧化硅、云母粉、高岭土、硅藻土中的一种或几种。

本实施例中的花生壳粉可用水稻秸秆、玉米秆、大麦秸秆、甘蔗渣、锯末、木屑、竹屑、麦秸、谷糠、椰壳、大豆皮、花生壳中的一种或几种代替使用。

测试例

以下将实施例1制得的小麦秸秆保温隔热材料与传统的木塑(WPC)复合材料的各项指标对比如下：

表1基于小麦秸秆保温隔热材料与传统木塑(WPC)复合材料的性能比较表

指标	小麦秸秆保温隔热隔热材料	传统木塑(WPC)复合材料
			键结形式	化学键合，σ键	分子间作用，范德华键
键能	高	低
			木粉或纤维的热塑性	优(扭矩低于30Nm)	无(不可塑化，扭矩超过150Nm)
秸秆粉或纤维的热塑性	优(扭矩低于20Nm)	无(不可塑化，扭矩超过120Nm)
			竹粉或纤维的热塑性	优(扭矩低于20Nm)	无(不可塑化，扭矩超过150Nm)
生物质资源利用率	高(含量≥70％)	中(含量≤15％)
			力学性能	优(握螺钉力≥1500N)	良(握螺钉力≤1000N)
木质感	优	中～良

根据上表可知，本发明的小麦秸秆保温隔热材料与传统的木塑(WPC)复合材料相比，本发明的小麦秸秆保温隔热材料具有更优越的热塑性，同时将本发明的保温隔热材料制成的产品具有较好的力学性能和使用体验，因此，将本发明的保温隔热材料用作保温隔热建材来使用具有明显的成本优势与性能优势。

根据本说明书的记载即可充分实现本发明的技术方案。

Claims (9)

1.一种保温隔热高分子材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

A、将植物生物质废弃物进行粉碎；

B、将粉碎后的植物生物质废弃物，用强碱溶液浸泡、中和碱性、干燥后得到活化植物生物质废弃物；

C、按照质量比活化植物生物质废弃物：功能性单体：引发剂：分散剂=1000：10~20：0~2：0~100进行反应，反应后处理得到表面接枝改性植物生物质废弃物粉；

D、按照质量比表面接枝改性植物生物质废弃物粉：流动改性单体：引发剂：分散剂=1000：10~20：1~2：1~10进行混合、造粒，得到改性后植物生物质废弃物干粉料；

E、按照质量比改性后植物生物质废弃物干粉料：聚氯乙烯：加工助剂：填料=700~1000：0~300：10~30：0~20混合、造粒，得到保温隔热高分子材料。

2.根据权利要求1所述的保温隔热高分子材料的制备方法，其特征在于，所述植物生物质废弃物为小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秆、大麦秸秆、甘蔗渣、竹子粉、锯末、木屑、竹屑、麦秸、谷糠、椰壳、大豆皮、花生壳中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的保温隔热高分子材料的制备方法，其特征在于，所述功能性单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸酐、己酸酐、丙酸酐、丁二酸酐、苯甲酸酐中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的保温隔热高分子材料的制备方法，其特征在于，所述引发剂为自由基聚合反应引发剂。

5.根据权利要求1所述的保温隔热高分子材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为乙酸乙酯、聚乙烯醇、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧基纤维素、羧基纤维素钠、羧基纤维素钾、明胶、海藻酸钠、海藻酸钾、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的保温隔热高分子材料的制备方法，其特征在于，所述流动改性单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的保温隔热高分子材料的制备方法，其特征在于，所述加工助剂为内润滑剂、外润滑剂、PVC热稳定剂、光稳定剂、抗冲击改性剂、抗氧剂、塑化改性剂中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的保温隔热高分子材料的制备方法，其特征在于，所述填料为二氧化钛、碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、云母粉中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的保温隔热高分子材料的制备方法，其特征在于，所述填料为硅酸盐类矿物质。