CN114573879A - 一种生物基纤维复合材料树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于复合材料技术领域，具体为一种生物基纤维复合材料树脂及其制备方法，包括木麻、稻壳、秸秆、苯并噁嗪单体、环氧大豆油和固化剂按照配方具体搭配比例，用作汽车内饰件生产原料，可降低生产成本，提高经济效益，其结构合理，采用生物质原料合成具有液晶态的苯并噁嗪，与环氧大豆油、固化剂原位聚合反应，实现对环氧大豆油的改性。具有液晶态的苯并噁嗪可以大幅度拓宽复合材料的加工温度范围，并且提高复合材料的性能，同时在原料在添加木麻、稻壳和秸秆等材料，能够实现在使用的过程中，可降低生产成本，提高经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体为一种生物基纤维复合材料树脂及其制备方法。
背景技术
汽车带来交通的便捷性，在如今讲究效率和时间就是金钱的时代，交通的便捷给人类带来的益处是巨大的，减少了不必要的赶路时间。带来了出现的舒适性，不怕风吹雨打，以往的自行车、电动车、摩托车在天气恶劣的环境下，就不怎么好用，汽车的到来无疑解决了这些问题。提高了办事效率以前用一个月的时间才能到达的目的地，现如今用几天，几小时就可以完成。在如今讲究效率和时间就是金钱的时代。
现有的复合材料树脂及其制备方法在使用的过程中存在着一些不足，比如生产成本较高，影响生产成本和经济效益，为此我们提出一种新型的复合材料树脂及其制备方法解决上述问题。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于现有复合材料树脂中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供一种生物基纤维复合材料树脂及其制备方法，能够实现在使用的过程中，可降低生产成本，提高经济效益。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种生物基纤维复合材料树脂及其制备方法，其包括木麻、稻壳、秸秆、苯并噁嗪单体、环氧大豆油和固化剂按照配方具体搭配比例，用作汽车内饰件生产原料，可降低生产成本，提高经济效益；
其中，
木麻照重量份计由以下成分例制成：80-100份；
稻壳照重量份计由以下成分例制成：80-100份；
秸秆照重量份计由以下成分例制成：80-100份；
苯并噁嗪单体照重量份计由以下成分例制成：10-50份；
环氧大豆油照重量份计由以下成分例制成：50-80份；
固化剂照重量份计由以下成分例制成：10-30份。
作为本发明所述的一种生物基纤维复合材料树脂及其制备方法的一种优选方案，其中：所述固化剂为己二酸、癸二酸、十二烷酸、三乙烯四胺、聚醚胺D-230、聚醚胺T-403、聚乙烯亚胺、三亚乙基四胺、邻苯二甲酸酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐其中的一种。
作为本发明所述的一种生物基纤维复合材料树脂及其制备方法的一种优选方案，其中：所述苯并噁嗪单体由伯胺、多聚甲醛和含柔性长链的生物基酚制成；生物基酚是漆酚、胡椒酚、厚朴酚、根皮酸、腰果酚中的一种；伯胺是含有偶氮结构的对氨基偶氮苯、对二氨基偶氮苯中的一种。
作为本发明所述的一种生物基纤维复合材料树脂及其制备方法的一种优选方案，其中：所述环氧大豆油的环氧值≥6.60，碘值≤3.0。
作为本发明所述的一种生物基纤维复合材料树脂及其制备方法的一种优选方案，其中：包括如下步骤：
步骤1：将木麻、稻壳和秸秆收集好，然后在洗净，将洗净后的木麻、稻壳和秸秆烘干，水分蒸发后在使用用转速至少为3000转/分钟的粉碎机粉碎，筛片孔径为0.3-2.0毫米的筛选机筛选；
步骤2：将伯胺、多聚甲醛和含柔性长链的生物基酚加入有机溶剂中，在130-135℃下回流反应30-35h，得到具有液晶态的苯并噁嗪单体；
步骤3：在150-165℃油浴并磁力搅拌条件下，将步骤S1制备的苯并噁嗪单体、环氧大豆油和固化剂混合均匀，得混合反应液：
步骤4：将混合反应液快速倒入预热的聚四氟乙烯模具中，同时加入木麻、稻壳和秸秆粉末，在180-220℃固化8-12h，得到生物基纤维复合材料树脂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备的环氧大豆油/生物基苯并噁嗪复合材料，采用生物质原料合成具有液晶态的苯并噁嗪，与环氧大豆油、固化剂原位聚合反应，实现对环氧大豆油的改性。具有液晶态的苯并噁嗪可以大幅度拓宽复合材料的加工温度范围，并且提高复合材料的性能，同时在原料在添加木麻、稻壳和秸秆等材料，能够实现在使用的过程中，可降低生产成本，提高经济效益。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
一种生物基纤维复合材料树脂及其制备方法，其包括木麻、稻壳、秸秆、苯并噁嗪单体、环氧大豆油和固化剂按照配方具体搭配比例，用作汽车内饰件生产原料，可降低生产成本，提高经济效益；
其中，
木麻照重量份计由以下成分例制成：80-100份；
稻壳照重量份计由以下成分例制成：80-100份；
秸秆照重量份计由以下成分例制成：80-100份；
苯并噁嗪单体照重量份计由以下成分例制成：10-50份；
环氧大豆油照重量份计由以下成分例制成：50-80份；
固化剂照重量份计由以下成分例制成：10-30份。
其中：所述固化剂为己二酸、癸二酸、十二烷酸、三乙烯四胺、聚醚胺D-230、聚醚胺T-403、聚乙烯亚胺、三亚乙基四胺、邻苯二甲酸酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐其中的一种。
其中：所述苯并噁嗪单体由伯胺、多聚甲醛和含柔性长链的生物基酚制成；生物基酚是漆酚、胡椒酚、厚朴酚、根皮酸、腰果酚中的一种；伯胺是含有偶氮结构的对氨基偶氮苯、对二氨基偶氮苯中的一种。
其中：所述环氧大豆油的环氧值≥6.60，碘值≤3.0。
其中：包括如下步骤：
步骤1：将木麻、稻壳和秸秆收集好，然后在洗净，将洗净后的木麻、稻壳和秸秆烘干，水分蒸发后在使用用转速至少为3000转/分钟的粉碎机粉碎，筛片孔径为0.3-2.0毫米的筛选机筛选；
步骤2：将伯胺、多聚甲醛和含柔性长链的生物基酚加入有机溶剂中，在130-135℃下回流反应30-35h，得到具有液晶态的苯并噁嗪单体；
步骤3：在150-165℃油浴并磁力搅拌条件下，将步骤S1制备的苯并噁嗪单体、环氧大豆油和固化剂混合均匀，得混合反应液：
步骤4：将混合反应液快速倒入预热的聚四氟乙烯模具中，同时加入木麻、稻壳和秸秆粉末，在180-220℃固化8-12h，得到生物基纤维复合材料树脂。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (5)
1.一种生物基纤维复合材料树脂，其特征在于：包括木麻、稻壳、秸秆、苯并噁嗪单体、环氧大豆油和固化剂按照配方具体搭配比例，用作汽车内饰件生产原料，可降低生产成本，提高经济效益；
其中，
木麻照重量份计由以下成分例制成：80-100份；
稻壳照重量份计由以下成分例制成：80-100份；
秸秆照重量份计由以下成分例制成：80-100份；
苯并噁嗪单体照重量份计由以下成分例制成：10-50份；
环氧大豆油照重量份计由以下成分例制成：50-80份；
固化剂照重量份计由以下成分例制成：10-30份。
2.根据权利要求1所述的一种生物基纤维复合材料树脂，其特征在于：所述固化剂为己二酸、癸二酸、十二烷酸、三乙烯四胺、聚醚胺D-230、聚醚胺T-403、聚乙烯亚胺、三亚乙基四胺、邻苯二甲酸酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐其中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种生物基纤维复合材料树脂，其特征在于：所述苯并噁嗪单体由伯胺、多聚甲醛和含柔性长链的生物基酚制成；生物基酚是漆酚、胡椒酚、厚朴酚、根皮酸、腰果酚中的一种；伯胺是含有偶氮结构的对氨基偶氮苯、对二氨基偶氮苯中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种生物基纤维复合材料树脂，其特征在于：所述环氧大豆油的环氧值≥6.60，碘值≤3.0。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种生物基纤维复合材料树脂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：将木麻、稻壳和秸秆收集好，然后在洗净，将洗净后的木麻、稻壳和秸秆烘干，水分蒸发后在使用用转速至少为3000转/分钟的粉碎机粉碎，筛片孔径为0.3-2.0毫米的筛选机筛选；
步骤2：将伯胺、多聚甲醛和含柔性长链的生物基酚加入有机溶剂中，在130-135℃下回流反应30-35h，得到具有液晶态的苯并噁嗪单体；
步骤3：在150-165℃油浴并磁力搅拌条件下，将步骤S1制备的苯并噁嗪单体、环氧大豆油和固化剂混合均匀，得混合反应液：
步骤4：将混合反应液快速倒入预热的聚四氟乙烯模具中，同时加入木麻、稻壳和秸秆粉末，在180-220℃固化8-12h，得到生物基纤维复合材料树脂。
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