[发明专利]一种植物纤维包覆聚氨酯泡沫的复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种植物纤维包覆聚氨酯泡沫的复合材料，所述复合材料以聚氨酯硬质泡沫作为芯材，树脂基植物纤维作为外包覆层；所述树脂基植物纤维中树脂体系的原料组成为：以不饱和聚酯树脂为基准，复合引发剂用量为不饱和聚酯树脂的2‑5wt％，脱模剂用量为不饱和聚酯树脂的3‑6wt％。本发明产品既具有低吸湿性、高耐腐蚀性、高尺寸稳定性、质轻、可连续生产的特性，又能提高强度和环保性。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其是涉及一种植物纤维包覆聚氨酯泡沫的复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着户外休闲场所的增多，户外座椅作为休憩行为的直接载体，其需求也显著增多，多应用于公园、居民小区、校园、商场和游乐场等公共场所。户外座椅为人们的生活带来了极大的便利。

常见的户外座椅主要包括木制结构、金属结构和塑木结构三种。其中木质结构吸湿性强，容易被雨水浸湿腐败，因此木材需要定期进行涂刷油漆等维护，使用年限短且维护成本高。另外木制结构强度低、易发生变形。

中国专利CN 204930952 U中，将super-therm隔热层涂覆在钢结构座椅本体的表面，可以有效达到表面温度适宜人体接触的温度，且钢结构座椅本体不易扭曲变形，对人体安全，舒适度高。但是隔热层与钢结构的界面结合差，隔热层易与钢结构座椅本体脱离，容易造成座椅腐蚀，且钢结构座椅存在质量重的问题。

中国专利CN 108501168 A涉及一种塑木公园座椅的生产工艺，它兼备热塑性聚合物和木材的主要优点，具有防虫蛀、尺寸稳定性高、不开裂、不翘曲等优点，可广泛用作户外地板、泳池包边、花箱、树池、篱笆、垃圾桶、遮阳板、座凳、椅条、靠背条、休闲桌面、指示牌、宣传栏、横梁、码头铺板、水上通道、扶手、护栏、栅栏、隔断、花架走廊、户外凉亭等。但是其中掺杂的木质材料吸水性高，严重限制了其在户外座椅中的使用。

因此，制备一种轻质、环保、吸水性低、耐腐蚀、无需定期维护的户外座椅非常必要。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种植物纤维包覆聚氨酯泡沫的复合材料及其制备方法与应用。本发明产品既具有低吸湿性、高耐腐蚀性、高尺寸稳定性、质轻、可连续生产的特性，又能提高强度和环保性。

本发明的技术方案如下：

一种植物纤维包覆聚氨酯泡沫的复合材料，所述复合材料以聚氨酯硬质泡沫作为芯材，树脂基植物纤维作为外包覆层；

所述树脂基植物纤维中树脂体系的原料组成为：以不饱和聚酯树脂为基准，复合引发剂用量为不饱和聚酯树脂的2-5wt％，脱模剂用量为不饱和聚酯树脂的3-6wt％。

聚氨酯硬质泡沫芯材的闭孔率在90％以上。

不饱和聚酯树脂为196型不饱和聚酯树脂。

复合引发剂为叔戊基过氧化苯甲酸和过氧化苯甲酰的混合物，两者混合比例为1:1；所述脱模剂为硬质酸锌、二甲基硅油、乳化硅油中的一种或多种。

所述植物纤维为亚麻、剑麻、黄麻中的一种或多种。

一种所述植物纤维包覆聚氨酯泡沫的复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将聚氨酯硬质泡沫裁成合适的尺寸，制得聚氨酯硬质泡沫芯材；

(2)采用旋转芯轴通过排纱系统对植物纤维进行排纱，从纱筒外壁引出植物纤维，使植物纤维束平行布置，单层厚为2-3mm；

(3)通过动力系统牵引，在生产线的起始端连续不断地送入步骤(2)处理的植物纤维和聚氨酯硬质泡沫芯材，依次经过浸胶槽、导向模具、加热模具后在生产线的末端进行切割，制得聚氨酯硬质泡沫外围包覆植物纤维的复合材料。