添加改性秸秆粉的酚醛树脂复合板材制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及高分子复合材料制备方法，特别涉及一种酚醛树脂复合板材的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 酚醛树脂也叫电木、又称电木粉，为无色或黄褐色透明物，有颗粒、粉末状；耐弱酸 和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀；不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中；根据 选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类。因其原材料来源丰富、工艺简单、成本低， 同时又具有优异的力学性能、电绝缘性、耐酸性能和热稳定性等特点，因此被广泛用作电绝 缘材料、家具零件等。但酚醛树脂由于自身结构的特点而导致其脆性大，人们可通过各种途 径改善其缺陷，添加木粉、竹粉、秸杆粉等都是有效的方法，同时又可进一步降低酚醛模塑 料的成本，酚醛树脂体系的固化机理较复杂，国内外对于酚醛树脂-木粉复合体系固化行 为的研宄还不是很充分。随着国民经济的飞速发展和人民生活水平进一步提高，各种各样 的木制产品需求量急剧增加，而我国又是一个木材资源并不丰富的国家，木材资源已远远 满足不了发展的需要，寻找新型材料替代木材已成为材料学研宄开发的热点。
[0003] 秸杆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称，通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉 花、甘蔗和其它农作物（通常为粗粮）在收获籽实后的剩余部分，秸杆是一种具有多用途的 可再生的生物资源，粗纤维含量高。秸杆是农作物加工剩余物，我国农业发达，每年有大量 的秸杆因为不能得到适当的利用而被焚烧，不仅浪费了资源，而且会造成环境污染。秸杆粉 来源广泛，价格低廉，质轻、无毒，以秸杆粉作为低成本填料制备酚醛树脂复合板材是完全 可行的，而且可用传统加工设备成型。但问题是，秸杆粉和酚醛树脂的界面结合不够好，影 响了酚醛树脂-秸杆粉复合材料的性能，限制了其推广应用。秸杆中的主要成分是纤维素， 对秸杆中的纤维素进行改性以改善秸杆粉和酚醛树脂的界面结合，来提高酚醛树脂-秸杆 粉复合材料的性能是目前研宄的方向。对秸杆粉进行碱处理后，再用高碘酸钠氧化秸杆粉 中的纤维素，使其纤维素分子链上生成的醛基在酚醛树脂的固化过程中发生一定的化学反 应，以增强秸杆粉和酚醛树脂的界面结合，从而使制得的酚醛树脂复合板材具有良好的力 学性能，这样的研宄目前尚未见诸公开报道。
[0004] 申请号为200910217736. 3的中国专利公开了一种"用树皮粉改性酚醛树脂为胶 黏剂的秸杆刨花板"，以秸杆为主要原料，木工碎刨花为次要原料，压制秸杆刨花板的胶黏 剂采用树皮粉改性酚醛树脂制备的秸杆刨花板，其工艺复杂，且制作过程添加过多的化工 原料，不利于环保。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种在酚醛树脂中添加改性秸杆粉来获得具有良好力学性 能，且成本低廉的复合板材制备方法。
[0006] 为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：
[0007] -种添加改性秸杆粉的酚醛树脂复合板材制备方法，其特征在于，包括下述步 骤：
[0008] (1)将秸杆干燥后，粉碎为秸杆粉；
[0009] (2)将秸杆粉、氢氧化钠和水按质量比I : (1~2) : (5~8)搅拌混合均匀，室 温下静置反应24~48小时，用过量水洗涤后干燥，得到碱处理秸杆粉；
[0010] (3)将碱处理秸杆粉、高碘酸钠和水按质量比1 : (0.5~1) : (10~12)搅拌混 合均匀，避光室温下静置反应24~48小时，用过量水洗涤后干燥，得到改性秸杆粉；
[0011] ⑷将酚醛树脂粉、改性秸杆粉、六次甲基四胺、己二胺、硅烷偶联剂按质量比 100 : (5~10) : (8~10) : (1~2) : (0.5~1)在Z型捏合机中混合均匀，得到混合 料；
[0012] (5)将混合料在平板硫化机上热压固化成型，得到添加改性秸杆粉的酚醛树脂复 合板材。
[0013] 上述方法中，步骤（4)所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧 基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任一种。
[0014] 步骤（5)所述热压固化成型的温度为150~170°C，压力为30~40Mpa。
[0015] 本发明的优点是：在酚醛树脂中添加改性秸杆粉，再添加硅烷偶联剂，进一步增强 了秸杆粉和酚醛树脂的界面结合力，从而使制得的改性秸杆粉-酚醛树脂复合板材具有良 好的力学性能；而且材料来源的秸杆粉价格低廉，有利于降低生产的原材料成本。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明改性秸杆粉的制备机理示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。
[0018] 实施例1
[0019] -种添加改性秸杆粉的酚醛树脂复合板材制备方法，包括以下步骤：
[0020] (1)将秸杆破碎、干燥后，粉碎为秸杆粉；
[0021] (2)将秸杆粉、氢氧化钠和水按质量比I : 1 : 5搅拌混合均匀，室温下静置反应 48小时，用过量水洗涤后干燥，得到碱处理秸杆粉；
[0022] (3)将碱处理秸杆粉、高碘酸钠和水按质量比为1 : 0.5 : 10搅拌混合均匀，避光 室温下静置反应48小时，用过量水洗涤后干燥，得到改性秸杆粉；
[0023] (4)再将热塑性酚醛树脂粉、改性秸杆粉、六次甲基四胺、己二胺、γ-氨丙基三乙 氧基硅烷按质量比为100 : 5 : 8 : 1 : 0.5,在Z型捏合机中混合均匀，得到混合料；
[0024] (5)将上述混合料在平板硫化机上热压固化成型，热压固化成型的温度为160°C， 压力为35Mpa，得到添加改性秸杆粉的酚醛树脂复合板材。实施例2
[0025] 工艺步骤同时实例1，只是配方及工艺参数不同：
[0026] 秸杆粉、氢氧化钠和水的质量比为1 : 2 : 8,室温静置反应24小时；
[0027] 碱处理秸杆粉、高碘酸钠和水的质量比为I : 1 : 12,避光室温静置反应24小时；
[0028] 热塑性酚醛树脂粉、改性秸杆粉、六次甲基四胺、己二胺、γ -氨丙基三乙氧基硅烷 的质量比为100 : 10 :