[发明专利]一种耐磨麦秸秆复合板材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种耐磨麦秸秆复合板材及其制备方法，属于生物质利用技术领域。本发明以麦秸秆为原料，对麦秸秆分别进行酰化改性，在麦秸秆上引入活性基丙烯酰基，然后与氯乙酸经酯化反应在麦秸秆上进一步引入活性基羧甲基，将改性后的麦秸秆与改性凹凸棒复合，在引发剂作用下经热压工艺制备耐磨麦秸秆复合板材，由于改性凹凸棒在摩擦过程中形成较薄的自润滑二维结构，更容易在复合板材摩擦界面铺展，均匀传递载荷，并在整个磨痕表面形成均匀致密的润滑膜，使摩擦表面更加均匀致密，提高了复合板材的硬度，从而显著提高了复合板材的防滑耐磨性。

技术领域

本发明涉及生物质利用技术领域，尤其涉及一种耐磨麦秸秆复合板材及其制备方法。

背景技术

随着社会的进步和人们生活水平的提高，板材在家居、户外步道和建筑等方面的使用量越来越大，但森林面积有限，仅依靠森林资源已经远远不能满足社会对板材的需求。因此，利用成本低、可再生的农作物秸秆制备性能与木材相似的复合板材，具有重要的应用价值和研究意义。

随着非木质板材逐渐进入人们的视野，麦秸秆复合板材作为一种环保的地板替代材料也引起了人们的重视。要实现麦秸秆复合板材作为地板材料，最关键的问题就在于解决板材的防滑和耐磨性能，即板材的摩擦、磨损问题。从行走安全性来说，地板应具有良好的抗滑耐磨性能，运动时适宜的摩擦系数为0.4～0.6。目前，非木质板材的耐磨和防滑性能欠缺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨麦秸秆复合板材及其制备方法，所制备的麦秸秆复合板材具有优异的防滑耐磨性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种耐磨麦秸秆复合板材的制备方法，包括以下步骤：

将麦秸秆粉与碱液混合，进行碱处理，得到活化麦秸秆；

将所述活化麦秸秆、有机弱碱、丙烯酰氯和有机溶剂混合，进行酰化反应，得到酰化改性麦秸秆；

将所述酰化改性麦秸秆、氯乙酸、水和碱混合，进行酯化反应，得到双改性麦秸秆；

将所述酰化改性麦秸秆、双改性麦秸秆、改性凹凸棒和引发剂混合，进行热压，得到耐磨麦秸秆复合板材。

优选的，所述碱液包括氢氧化钠水溶液；所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为1～3％。

优选的，所述有机弱碱包括三乙胺、二甲胺或吡啶；所述麦秸秆粉、有机弱碱、丙烯酰氯和有机溶剂的用量比为1g:(1～3)mL:(0.5～1.5)mL:(15～35)mL。

优选的，所述酰化反应在氮气保护条件下进行，所述酰化反应的过程包括在0℃反应1～2h，然后在35～45℃反应4～6h。

优选的，所述碱包括氢氧化钠或氢氧化钾；所述酰化改性麦秸秆、碱和氯乙酸的质量比为1:(0.1～0.3):(0.3～0.5)。

优选的，所述酯化反应的温度为75～85℃，时间为8～12h。

优选的，所述改性凹凸棒包括硅烷偶联剂改性凹凸棒、镍钴化合物改性凹凸棒或二硫化钼改性凹凸棒。

优选的，所述酰化改性麦秸秆和双改性麦秸秆的质量比为1:(0.5～1.5)；所述改性凹凸棒占酰化改性麦秸秆、双改性麦秸秆和改性凹凸棒总质量的质量分数为2～15％。

优选的，所述引发剂包括过氧化氢，所述引发剂与酰化改性麦秸秆和双改性麦秸秆总质量的用量比为1mL:(2～3)g；所述热压的温度为90～110℃，时间为16～20h，压力为130～150kg/cm²。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的耐磨麦秸秆复合板材。