一种高强度环保材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度环保材料，由下列重量份的原料制成：聚氨酯纤维20?45份、聚醚10?25份、罗布麻纤维5?25份、竹原纤维10?25份、玉米纤维13?25份、三氯异氰尿酸5?15份、1,4?亚苯基二异氰酸酯3?15份、三甲基硅烷10?20份、甲基二甲氧基硅烷5?15份、钛酸酯5?12份、硼酸锌2?8份、络酸钠3?12份、磷酸三苯酯5?15份、胶黏剂5?10份、抗氧化剂2?5份、热稳定剂5?15份，通过上述配比，使得该材料的环保性能良好，强度高。同时，还公开了相应的制备方法。
【专利说明】
一种高强度环保材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及环保材料技术领域，特别涉及一种高强度环保材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着全球经济的发展，具有全球性影响的环境问题日益严重突出。伴随着社会化、 工业化的发展，不仅我们的环境受到严重的损害，更是出现了垃圾污染、海洋污染、室内装 修污染日益严重等现象。所以面对如此严重的污染问题，环保材料应运而生，在应对全球环 境日益恶化的当今社会工业化发展中凸显了尤其重要的作用。
[0003] 环保材料是指在生产、生活中，人们所使用的基本无毒无害或低毒、低排放的、易 于分解、降解的材料。如环保地板、环保墙材、环保墙饰、环保管材、环保漆料、环保照明灯材 料。环保材料主要分为基本无毒无害型和低毒、低排放型两类。针对上述特点，行业内对环 保材料进行了各项研究，在使其的环保性能增加的同时，提高其使用性能，例如强度等。为 了应对日益严重的环境问题和行业内对环保材料性能的高要求，研究出一款高强度环保材 料显得尤为重要。
【发明内容】
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种高强度环保材料及其制备方法，通过采用 特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了一种新型的高强度环保材料，其环保性能 良好，强度高，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 一种高强度环保材料，由下列重量份的原料制成:聚氨酯纤维20-45份、聚醚10-25份、 罗布麻纤维5-25份、竹原纤维10-25份、玉米纤维13-25份、三氯异氰尿酸5-15份、1，4_亚苯 基二异氰酸酯3-15份、三甲基硅烷10-20份、甲基二甲氧基硅烷5-15份、钛酸酯5-12份、硼酸 锌2-8份、络酸钠3-12份、磷酸三苯酯5-15份、胶黏剂5-10份、抗氧化剂2-5份、热稳定剂5-15 份。
[0006] 优选地，所述胶黏剂选自环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰-甲醛树脂、呋喃树脂中的一 种或几种。
[0007] 优选地，所述抗氧化剂选自β_环胡精、乙二胺四乙酸二钠、丙酸钙、酒石酸钠中的 一种或几种。
[0008] 优选的，所述热稳定剂选自亚磷酸钠、硫酸铜、琥珀酸钡、碳酸镁中的一种或几种。
[0009] 所述的高强度环保材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 按照重量份称取各原料； (2) 将聚氨酯纤维、聚醚、罗布麻纤维、竹原纤维、玉米纤维、三氯异氰尿酸混合，加入超 声粉碎机中超声粉碎30_45min，超声粉碎机功率220-280W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入1，4_亚苯基二异氰酸酯、三甲基硅烷、甲基二甲氧基硅 烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水 20min，得到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入胶黏剂、抗 氧化剂、热稳定剂，反应釜转速500-1000 r/min，反应釜温度为100-150°C，反应时间15-30min，得到成品原液； (5) 将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品。
[0010] 优选地，所述步骤（5)中，螺杆挤出机的螺杆转速为500-1000 r/min，料筒温度 100-150。。。
[0011] 本发明与现有技术相比，其有益效果为： (1)本发明的高强度环保材料以聚氨酯纤维、聚醚、罗布麻纤维、竹原纤维、玉米纤维、 三氯异氰尿酸为主要成分，通过加入1，4_亚苯基二异氰酸酯、三甲基硅烷、甲基二甲氧基硅 烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯、胶黏剂、抗氧化剂、热稳定剂，辅以超声粉碎、脱 水、搅拌、加热、熔融、挤出、塑型等工艺，使得制备而成的高强度环保材料具有优良的环保 性能，强度高，整体性能得到大幅度提高。
[0012] (2)本发明的高强度环保材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用 性强。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
[0014] 实施例1 (1) 按照重量份称取聚氨酯纤维20份、聚醚10份、罗布麻纤维5份、竹原纤维10份、玉米 纤维13份、三氯异氰尿酸5份、1，4_亚苯基二异氰酸酯3份、三甲基硅烷10份、甲基二甲氧基 硅烷5份、钛酸酯5份、硼酸锌2份、络酸钠3份、磷酸三苯酯5份、环氧树脂5份、β-环胡精2份、 亚磷酸钠5份； (2) 将聚氨酯纤维、聚醚、罗布麻纤维、竹原纤维、玉米纤维、三氯异氰尿酸混合，加入超 声粉碎机中超声粉碎30min，超声粉碎机功率220W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入1，4_亚苯基二异氰酸酯、三甲基硅烷、甲基二甲氧基硅 烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水 20min，得到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入环氧树脂、 β-环胡精、亚磷酸钠，反应爸转速500 r/min，反应爸温度为100 °C，反应时间15min，得到成 品原液； (5) 将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆 转速为500r/min，料筒温度100°C。
[0015] 制得的高强度环保材料的性能测试结果如表1所示。
[0016] 实施例2 (1)按照重量份称取聚氨酯纤维28份、聚醚12份、罗布麻纤维8份、竹原纤维13份、玉米 纤维15份、三氯异氰尿酸6份、1，4_亚苯基二异氰酸酯7份、三甲基硅烷14份、甲基二甲氧基 硅烷7份、钛酸酯8份、硼酸锌3份、络酸钠5份、磷酸三苯酯7份、酚醛树脂7份、乙二胺四乙酸 二钠3份、硫酸铜8份； (2) 将聚氨酯纤维、聚醚、罗布麻纤维、竹原纤维、玉米纤维、三氯异氰尿酸混合，加入超 声粉碎机中超声粉碎35min，超声粉碎机功率240W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入1，4_亚苯基二异氰酸酯、三甲基硅烷、甲基二甲氧基硅 烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水 20min，得到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入酚醛树脂、 乙二胺四乙酸二钠、硫酸铜，反应釜转速650r/min，反应釜温度为110°C，反应时间20min，得 到成品原液； (5) 将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆 转速为650 r/min，料筒温度110°C。
[0017] 制得的高强度环保材料的性能测试结果如表1所示。
[0018] 实施例3 (1) 按照重量份称取聚氨酯纤维33份、聚醚19份、罗布麻纤维21份、竹原纤维18份、玉米 纤维23份、三氯异氰尿酸10份、1，4_亚苯基二异氰酸酯12份、三甲基硅烷16份、甲基二甲氧 基硅烷14份、钛酸酯7份、硼酸锌6份、络酸钠9份、磷酸三苯酯13份、三聚氰-甲醛树脂9份、丙 酸钙4份、琥珀酸钡11份； (2) 将聚氨酯纤维、聚醚、罗布麻纤维、竹原纤维、玉米纤维、三氯异氰尿酸混合，加入超 声粉碎机中超声粉碎40min，超声粉碎机功率260W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入1，4_亚苯基二异氰酸酯、三甲基硅烷、甲基二甲氧基硅 烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水 20min，得到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入三聚氰-甲 醛树脂、丙酸钙、琥珀酸钡，反应釜转速770r/min，反应釜温度为130°C，反应时间25min，得 到成品原液； (5) 将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆 转速为770 r/min，料筒温度130°C。
[0019] 制得的高强度环保材料的性能测试结果如表1所示。
[0020] 实施例4 (1) 按照重量份称取聚氨酯纤维45份、聚醚25份、罗布麻纤维24份、竹原纤维25份、玉米 纤维23份、三氯异氰尿酸14份、1，4_亚苯基二异氰酸酯15份、三甲基硅烷20份、甲基二甲氧 基硅烷15份、钛酸酯12份、硼酸锌8份、络酸钠11份、磷酸三苯酯15份、呋喃树脂10份、酒石酸 钠5份、碳酸镁15份； (2) 将聚氨酯纤维、聚醚、罗布麻纤维、竹原纤维、玉米纤维、三氯异氰尿酸混合，加入超 声粉碎机中超声粉碎45min，超声粉碎机功率280W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入1，4_亚苯基二异氰酸酯、三甲基硅烷、甲基二甲氧基硅 烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水 20min，得到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入呋喃树脂、 酒石酸钠、碳酸镁，反应釜转速1000 r/min，反应釜温度为150°C，反应时间30min，得到成品 原液； (5)将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆 转速为1000 r/min，料筒温度150°C。
[0021 ]制得的高强度环保材料的性能测试结果如表1所示。
[0022] 对比例1 (1) 按照重量份称取聚氨酯纤维20份、玉米纤维13份、三氯异氰尿酸5份、1，4_亚苯基二 异氰酸酯3份、三甲基硅烷10份、甲基二甲氧基硅烷5份、钛酸酯5份、硼酸锌2份、磷酸三苯酯 5份、环氧树脂5份、β-环胡精2份、亚磷酸钠5份； (2) 将聚氨酯纤维、玉米纤维、三氯异氰尿酸混合，加入超声粉碎机中超声粉碎30min， 超声粉碎机功率220W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入1，4_亚苯基二异氰酸酯、三甲基硅烷、甲基二甲氧基硅 烷、钛酸酯、硼酸锌、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水20min，得 到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入环氧树脂、 β-环胡精、亚磷酸钠，反应爸转速500 r/min，反应爸温度为100 °C，反应时间15min，得到成 品原液； (5) 将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆 转速为500r/min，料筒温度100°C。
[0023] 制得的高强度环保材料的性能测试结果如表1所示。
[0024] 对比例2 (1) 按照重量份称取聚氨酯纤维45份、聚醚25份、罗布麻纤维24份、竹原纤维25份、三甲 基硅烷20份、甲基二甲氧基硅烷15份、钛酸酯12份、络酸钠11份、磷酸三苯酯15份、呋喃树脂 10份、酒石酸钠5份、碳酸镁15份； (2) 将聚氨酯纤维、聚醚、罗布麻纤维、竹原纤维混合，加入超声粉碎机中超声粉碎 45min，超声粉碎机功率280W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入三甲基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、钛酸酯、络酸钠、磷酸三 苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水20min，得到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入呋喃树脂、 酒石酸钠、碳酸镁，反应釜转速1000 r/min，反应釜温度为150°C，反应时间30min，得到成品 原液； (5) 将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆 转速为1000 r/min，料筒温度150°C。
[0025] 制得的高强度环保材料的性能测试结果如表1所示。
[0026] 将实施例1-4和对比例1-2的高强度环保材料分别进行静曲强度、抗冲击强度、甲 醛净化性能和3个月降解效率这几项性能测试。
[0027] 表 1
本发明的高强度环保材料以聚氨酯纤维、聚醚、罗布麻纤维、竹原纤维、玉米纤维、三氯 异氰尿酸为主要成分，通过加入1，4_亚苯基二异氰酸酯、三甲基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、 钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯、胶黏剂、抗氧化剂、热稳定剂，辅以超声粉碎、脱水、搅 拌、加热、熔融、挤出、塑型等工艺，使得制备而成的高强度环保材料具有优良的环保性能， 强度高，整体性能得到大幅度提高。本发明的高强度环保材料原料廉价、工艺简单，适于大 规模工业化运用，实用性强。
[0028]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领 域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种高强度环保材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成:聚氨酯纤维20-45份、 聚醚10-25份、罗布麻纤维5-25份、竹原纤维10-25份、玉米纤维13-25份、三氯异氰尿酸5-15 份、1，4_亚苯基二异氰酸酯3-15份、三甲基硅烷10-20份、甲基二甲氧基硅烷5-15份、钛酸酯 5-12份、硼酸锌2-8份、络酸钠3-12份、磷酸三苯酯5-15份、胶黏剂5-10份、抗氧化剂2-5份、 热稳定剂5-15份。2. 根据权利要求1所述的高强度环保材料，其特征在于:所述胶黏剂选自环氧树脂、酚 醛树脂、三聚氰-甲醛树脂、呋喃树脂中的一种或几种。3. 根据权利要求1所述的高强度环保材料，其特征在于:所述抗氧化剂选自β_环胡精、 乙二胺四乙酸二钠、丙酸钙、酒石酸钠中的一种或几种。4. 根据权利要求1所述的高强度环保材料，其特征在于:所述热稳定剂选自亚磷酸钠、 硫酸铜、琥珀酸钡、碳酸镁中的一种或几种。5. 根据权利要求1~4任一所述的高强度环保材料的制备方法，其特征在于，包括以下 步骤： (1) 按照重量份称取各原料； (2) 将聚氨酯纤维、聚醚、罗布麻纤维、竹原纤维、玉米纤维、三氯异氰尿酸混合，加入超 声粉碎机中超声粉碎30_45min，超声粉碎机功率220-280W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入1，4_亚苯基二异氰酸酯、三甲基硅烷、甲基二甲氧基硅 烷、钛酸酯、硼酸锌、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水 20min，得到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入胶黏剂、抗 氧化剂、热稳定剂，反应釜转速500-1000 r/min，反应釜温度为100-150°C，反应时间15-30min，得到成品原液； (5 )将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品。6. 根据权利要求5所述的高强度环保材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，螺 杆挤出机的螺杆转速为500-1000 r/min，料筒温度100-150°C。
【文档编号】C08L1/02GK106009610SQ201610387399
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】陈昌
【申请人】陈昌