[发明专利]一种采用竹材液化产物树脂制备发泡材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用竹材液化产物树脂制备发泡材料的方法。

背景技术

随着经济社会的快速发展，发泡材料的使用范围愈加广泛。例如酚醛泡沫塑料因其导热系数低，耐燃性极优，应用于高层建筑、大型文体娱乐场馆、高速交通工具等；聚丙烯泡沫材料因其良好的热稳定性，优异的抗震吸能性及耐化学腐蚀性，广泛应用于食品包装材料、汽车缓冲材料、隔热材料等各个领域。但是现有的发泡材料，制作时采用的原材料大多为石化原料，为不可再生资源；随着石化原料的日益紧张，发泡材料的成本也不断增长，迫切需要寻找一种生物质材料用来替代石化材料制备发泡材料。

另一方面，我国地处世界竹子分布的中心，竹林面积居世界第一。近20年来，竹材的工业化利用对缓解我国木材供应紧张局面，促进国民经济发展发挥了巨大作用。但是目前竹材工业化利用中，竹材利用率偏低；如竹材胶合板竹子利用率为40％左右，竹席竹帘胶合板的竹材利用率约为50％，竹地板、集成竹方、竹筷、竹拉丝等竹材的直接利用率仅为20％，大量的竹材加工剩余物成为废料；此外还有大量的小径竹资源由于没有更好的加工方法加以利用，不得不任其自生自灭。

为了充分有效地利用小径竹和竹材加工剩余物这一资源，改善生态环境，发明人经过深入研究，探求出了通过竹材液化对竹材进行综合利用的方法，目前已经成功地获得了竹材酚醇液化产物以及竹材液化产物树脂。但是如何利用竹材液化产物树脂生产合格的发泡材料，尚是需要解决的最后一道技术瓶颈。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种采用竹材液化产物树脂制备发泡材料的方法，采用该方法制得的发泡体应当质量稳定，且具有发泡体孔隙结构均匀、细密的特点。

本发明通过以下技术方案实现：一种采用竹材液化产物树脂制备发泡材料的方法，按照以下步骤制作：将表面活性剂，填料和发泡剂加入100质量份的竹材液化产物树脂中，搅拌均匀后加入固化剂和异氰酸酯，快速搅拌15-25s，倒入模具之后放入70-90摄氏度烘箱中热化3-5小时，取出脱模即成。

所述发泡剂是正戊烷、异戊烷、环戊烷中的一种或多种任意比例的混合物，用量为8-15质量份。

所述固化剂是对甲苯磺酸和磷酸中的一种或两种任意比例的混合，用量为16-20质量份。

所述异氰酸酯的用量为30-50质量份。

所述表面活性剂是重量比为1∶1的OP-10乳化剂和吐温80，用量为5-15质量份。

所述填料是碳酸钙，用量为8-12质量份。

所述发泡剂是正戊烷，用量为12质量份。

所述发泡材料倒入模具之前，模具需先抹上脱模剂。

所述竹材液化产物树脂的制备方法是：将竹材酚醇液化产物、氢氧化钠溶液加入反应釜中，升温至35-45℃搅拌均匀后加入甲醛溶液，继续升温到85-95℃，反应30-90min，冷却至室温即成。

所述甲醛、氢氧化钠用量：100质量份的竹材酚醇液化产物加入30％-50％浓度的甲醛溶液24-67质量份以及30％-50％浓度的氢氧化钠溶液12-40质量份。

本发明的有益效果是：所采用的方法成功地将竹材液化产物树脂制备为发泡材料，而且质量稳定，发泡产物(发泡体)具有孔隙结构均匀、细密的特点；可有效取代替代石化材料，对保护生态环境具有积极的贡献。

附图说明

图1是固化剂用量对发泡体密度影响的效果示意图。

图2是发泡剂用量对泡沫体密度影响的效果示意图。

具体实施方式

本发明采用竹材液化产物树脂制作发泡材料，发泡剂的种类和用量具有重要的影响。氟氯烃发泡剂效果非常好，但氟氯烃会破坏大气臭氧层，所以已限制使用并开始选择替代品。现在，美国、欧洲、日本等很多国家已开始对第三代发泡剂进行研究开发，如HFC、液态CO₂、戊烷系列等。它是一种对环境友好的绿色发泡剂，ODP为零，且性能接近CFC-11；其中HFC类主要有1，1，1-三氟丁烷(HFC-365mfc)、1，1，3，3，3-五氟丙烷(HFC-245fa)是目前的研究热点。HFC类化合物的ODP为零，GWP很小，对地球环境影响小，而且大多数HFC不燃、低毒、气相热导率较低。由于HFC的分子量较高，在聚氨酯硬泡的泡孔内它们具有较低的气体扩散速度，因此泡沫的长期绝热性能好。戊烷类发泡剂有3种：正戊烷、异戊烷和环戊烷(主要物理性质见表1)。戊烷类发泡剂的ODP值为零，且GWP值很小，毒性低，对环境影响小，已被欧洲、亚洲等地区厂家采用。

表1：几种戊烷的主要物理性质