[发明专利]废纸基纳米微晶纤维素/聚氨酯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.废纸基纳米微晶纤维素/聚氨酯复合材料，其特征在于，按重量百分比，由以下组分组成：67.56％～72.36％质量浓度为59％的硫酸、11.59％～16.31％聚四氢呋喃醚二醇、8.76％～12.31％N,N-二甲基甲酰胺、3.33％～3.39％对苯二异氰酸酯、1.24％～1.28％1,4-丁二醇、0.16％～1.54％废纸、0.008％～0.076％硅酸钠、0.006％～0.046％双氧水、0.002％～0.023％氢氧化钠、0.002％～0.024％表面活性剂OP-10、0.002％～0.023％表面活性剂十二烷基苯磺酸钠，上述组分重量百分比之和为100％。

2.废纸基纳米微晶纤维素/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，按重量份分别称取以下组分：67.56％～72.36％质量浓度为59％的硫酸、11.59％～16.31％聚四氢呋喃醚二醇、8.76％～12.31％N,N-二甲基甲酰胺、3.33％～3.39％对苯二异氰酸酯、1.24％～1.28％1,4-丁二醇、0.16％～1.54％废纸、0.008％～0.076％硅酸钠、0.006％～0.046％双氧水、0.002％～0.023％氢氧化钠、0.002％～0.024％表面活性剂OP-10、0.002％～0.023％表面活性剂十二烷基苯磺酸钠，上述组分重量百分比之和为100％；

步骤2，提取废纸基纳米微晶纤维素；

步骤2.1，将称量好的双氧水、氢氧化钠、硅酸钠、表面活性剂十二烷基苯磺酸钠及表面活性剂OP-10配置成溶液A；

步骤2.2，将称量好的废纸粉碎，放在步骤2.1配置好的溶液A中浸泡；其中废纸粉碎成15mm×4mm～20mm×10mm的碎片，在配置好的溶液A中浸泡的时间为30min～60min；

步骤2.3，将步骤2.2中浸泡好的废纸进行脱墨疏解纸纤维；其中纸浆解离机的转速为8000～10000r/min，脱墨疏解纸纤维的时间为10min～15min；

步骤2.4，清洗步骤2.3得到的废纸纤维，烘干；

步骤2.5，将步骤2.4得到的废纸纤维粉碎10～30s、封装，备用；

步骤2.6，将步骤2.5得到的废纸纤维加入质量浓度为59％的硫酸溶液中，水浴加热，搅拌，得到酸化的悬浊液；

步骤2.7，将步骤2.6得到的悬浊液稀释10倍，抽滤洗涤至中性，冷冻干燥，最终得到废纸基纳米微晶纤维素；

步骤3，制备废纸基纳米微晶纤维素/聚氨酯复合材料；

步骤3.1，将聚四氢呋喃醚二醇真空脱水；

步骤3.2，取步骤2.7制备的废纸基纳米微晶纤维素分散到一定量的N,N-二甲基甲酰胺中，进行超声分散，随后加入到经步骤3.1处理的聚四氢呋喃醚二醇中，水浴条件下搅拌；

步骤3.3，在氮气保护下向步骤3.2得到的液体中加入对苯异氰酸酯，水浴条件下搅拌反应，反应过程中加入剩余的N,N-二甲基甲酰胺调节产物黏度，即得基于废纸的纳米微晶纤维素基聚氨酯弹性体预聚体；

步骤3.4，将1,4-丁二醇烘干后加入到步骤3.3得到的预聚体中，搅拌进行扩链反应得到乳液B；

步骤3.5，将步骤3.4得到的乳液B倒入提前预热的聚四氟乙烯模具中流延成膜，扩链、固化即得到废纸基纳米微晶纤维素/聚氨酯复合材料。

3.根据权利要求2所述的废纸基纳米微晶纤维素/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2.4中，废纸纤维的烘干时间为12h～24h，烘干温度为70℃～80℃。

4.根据权利要求2所述的废纸基纳米微晶纤维素/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2.6中，其中水浴加热的温度为45℃～50℃，搅拌转速为230r/min～270r/min，搅拌时间为1h。

5.根据权利要求2所述的废纸基纳米微晶纤维素/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3.1中，加热真空脱水的过程为：加热至100℃～110℃后真空脱水2.5h～3h，随后降温至50℃～60℃停止抽真空。