[发明专利]基于纳米层状粘土掺杂的木材－有机－无机杂化纳米复合材料的制备方法

摘要

基于纳米层状粘土掺杂的木材-有机-无机杂化纳米复合材料的制备方法，它涉及木质复合材料的制备方法。本发明为了解决木材-有机聚合物复合材料热稳定性差、冲击韧性低和木材-无机复合材料力学性能差的技术问题。本方法如下：将有机铵改性蒙皂石有机粘土超声分散在单体溶液中，并复配引发剂和交联剂，形成浸渍液，再将木材放入浸渍液并置入反应罐中，密闭后抽真空，再解除真空，再空气加压，再将压力降至常压，取出木材，用铝箔纸将浸渍后的木材包裹，加热，拆除铝箔纸，再继续加热，即得。本发明的木材-有机-无机杂化纳米复合材料中的聚合物与木材基质界面相容性良好，具有优良的力学强度、热稳定性、尺寸稳定性和防腐性能。

主权项

基于纳米层状粘土掺杂的木材‑有机‑无机杂化纳米复合材料的制备方法，其特征在于基于纳米层状粘土掺杂的木材‑有机‑无机杂化纳米复合材料的制备方法按以下步骤进行：一、称取1质量份功能性单体和功能性单体质量1％～150％的韧性剂，并混合均匀，得到单体溶液；二、称取单体溶液质量0.01％～0.3％的有机铵改性蒙皂石有机粘土，然后将有机铵改性蒙皂石有机粘土在105℃、0.01MPa的真空干燥条件下干燥处理24h，再将干燥后的有机铵改性蒙皂石有机粘土分散于乙醇中，得到有机铵改性蒙皂石有机粘土质量浓度为0.1％～10％的粘土/乙醇混合液，然后在温度为15℃～30℃、频率为300Hz的条件下超声处理20min，然后再将经过超声处理的混合液加入到单体溶液中，并在温度为15℃～30℃、频率为300Hz的条件下进一步超声处理20min，得到有机粘土均匀分散的单体混合溶液；三、称取交联剂、引发剂和丙酮，其中引发剂的质量占步骤一得到的单体溶液质量的0.5％～1％，交联剂的质量占步骤一得到的单体溶液质量的1％～10％，丙酮的质量为交联剂质量的2.5倍；四、将步骤三称取的交联剂溶于丙酮中，得到交联剂溶液，再将交联剂溶液和引发剂加入到步骤二得到的有机粘土均匀分散的单体混合溶液中，混合均匀，得到浸渍液；五、将木材放入步骤四得到的浸渍液中，然后木材与浸渍液一并置入反应罐中，密闭后抽真空至反应罐中的真空度达到‑0.08MPa～‑0.095MPa，并保持真空度为‑0.08MPa～‑0.095MPa的条件15min～25min；六、解除真空，恢复至常压，然后再空气加压至反应罐中的压力为0.8MPa～1MPa，保持压力为0.8MPa～1MPa的条件20min～30min；七、将反应罐中的压力降至常压，取出木材，用铝箔纸将浸渍后的木材包裹，然后加热至温度为75℃～85℃并保持此温度8h～10h，拆除铝箔纸，再继续加热至温度为105℃～115℃并保持此温度8h～10h，即得基于纳米层状粘土掺杂的木材‑有机‑无机杂化纳米复合材料；步骤一中所述的功能性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯及烯丙基缩水甘油醚中的一种或两种的组合；步骤一中所述的韧性剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇‑200‑二甲基丙烯酸酯及聚乙二醇‑400‑二甲基丙烯酸酯中的一种或其中几种的组合；步骤三中所述的引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰；步骤三中所述的交联剂为反应型交联剂或催化型交联剂，所述反应型交联剂为马来酸酐、丁二酸酐及邻苯二甲酸酐中的一种或其中几种任意比例的组合，所述催化型交联剂为三乙胺。