CN110698702A - 一种香蕉纤维复合树脂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种香蕉纤维复合树脂的制备方法,属于农产品加工技术领域;制备方法包括:(1)香蕉纤维碱处理:用NaoH溶液将香蕉纤维放入配制好的碱溶液当中,常温下浸泡5h,捞出放蒸馏水中水洗呈中性,在恒温干燥箱中烘干至重量恒定后,密封备用;(2)配制UPR树脂胶液:取191#UPR树脂100g,加入2mL固化剂过氧化甲乙酮搅拌均匀后加入促进剂环烷酸钴1mL,调匀后立即使用;(3)热压成型:将碱处理后的香蕉纤维切成5mm长,以特定的质量百分比加入到配置好的UPR树脂胶液中,然后将预混料放入模具中按照特定的热压工艺参数成型,制备复合材料;该技术得到的香蕉纤维复合树脂力学性能佳,解决了加工难度大、能耗和成本高、不可再生等产业难题,具有很好的市场空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种香蕉纤维复合树脂的制备方法,具体是利用热压成型法制备香蕉(茎)纤维增强不饱和聚酯树脂复合材料,属于农产品加工领域。
背景技术
在能源转型的背景下,生物基材料因其可持续性和环境效益在复合材料以及建筑材料领域中都取得成功,如亚麻、椰壳、聚乳酸等增强不饱和聚酯树脂复合材料和麻混凝土等。目前在增强材料领域内,天然植物纤维包括竹、麦秆、麻、椰壳纤维等,因具有质轻、价廉、易于获得、可再生、可生物降解、低耗能、低密度、高强度和高模量等优点,已被广泛替代木材、玻璃纤维来制备增强复合材料,解决了加工难度大、能耗和成本高、不可再生等缺点。
香蕉纤维具有麻类纤维强度高、伸长率小、回潮率大、吸湿放湿快、纤维粗硬、初始模量高等特点。但是,香蕉在每年采收后,遗留的大量茎秆被丢弃或被直接焚烧,这无疑导致资源浪费亦造成是环境污染。
将香蕉(茎)纤维进行脱胶处理后用来增强不饱和聚酯树脂不仅可回收资源还可开发一种新型复合材料,与淀粉基生物材料相比不仅成本低资源丰富加工工序也简单。另外,不饱和聚酯树脂(UPR)是一种最常用的热固性树脂,因具有成型工艺好、力学性能优等特点,常被用作树脂基体来生产纤维增强复合材料。
本发明采用香蕉(茎)纤维作为增强材料,不饱和聚酯树脂作为基体,在不同热压工艺下,制备香蕉纤维增强复合材料,通过前期实验研究探讨热压工艺的成型压力、成型温度、成型时间和增强材料的添加量对复合材料力学性能的影响,并确定最佳工艺,开发出一种香蕉纤维复合树脂,解决了加工难度大、能耗和成本高、不可再生等产业难题,具有很好的市场空间。
发明内容
本发明的目的在于开发出一种香蕉纤维复合树脂,采用香蕉(茎)纤维作为增强材料,不饱和聚酯树脂作为基体,在热压工艺下制备香蕉纤维增强复合材料,性能佳,解决了加工难度大、能耗和成本高、不可再生等产业难题,具有很好的市场空间。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种香蕉纤维复合树脂的制备方法,包括如下制备步骤:
(1)香蕉纤维碱处理:用NaoH溶液,将香蕉纤维放入配制好的碱溶液当中,常温下浸泡5h,捞出放蒸馏水中水洗呈中性,在Y802A型八篮恒温干燥箱中80℃烘干至重量恒定后,密封备用;
(2)配制UPR树脂胶液:取191#UPR树脂100g,加入2mL固化剂过氧化甲乙酮搅拌均匀后再加入促进剂环烷酸钴1mL,调匀后立即使用;
(3)热压成型:将碱处理后的香蕉纤维切成5mm长,以5~20%的质量百分比加入到配置好的UPR树脂胶液中,然后将预混料放入模具中按照13MPa、150℃、11min的热压工艺参数成型,制备复合材料。
本发明具有如下优点:
本发明开发的香蕉纤维复合树脂,解决了加工难度大、能耗和成本高、不可再生等产业难题,具有很好的市场空间。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,这些实施例仅用来说明本发明,并不限制本发明的范围。
实施例1
一种香蕉纤维复合树脂的制备方法,包括如下制备步骤:
(1)香蕉纤维碱处理:用NaoH溶液,将香蕉纤维放入配制好的碱溶液当中,常温下浸泡5h,捞出放蒸馏水中水洗呈中性,在Y802A型八篮恒温干燥箱中80℃烘干至重量恒定后,密封备用;
(2)配制UPR树脂胶液:取191#UPR树脂100g,加入2mL固化剂过氧化甲乙酮搅拌均匀后再加入促进剂环烷酸钴1mL,调匀后立即使用;
(3)热压成型:将碱处理后的香蕉纤维切成5mm长,以18%的质量百分比加入到配置好的UPR树脂胶液中,然后将预混料放入模具中按照13MPa、150℃、11min的热压工艺参数成型,制备复合材料。
实施例2
一种香蕉纤维复合树脂的制备方法,包括如下制备步骤:
(1)香蕉纤维碱处理:用NaoH溶液,将香蕉纤维放入配制好的碱溶液当中,常温下浸泡5h,捞出放蒸馏水中水洗呈中性,在Y802A型八篮恒温干燥箱中80℃烘干至重量恒定后,密封备用;
(2)配制UPR树脂胶液:取191#UPR树脂100g,加入2mL固化剂过氧化甲乙酮搅拌均匀后再加入促进剂环烷酸钴1mL,调匀后立即使用;
(3)热压成型:将碱处理后的香蕉纤维切成5mm长,以15%的质量百分比加入到配置好的UPR树脂胶液中,然后将预混料放入模具中按照13MPa、150℃、11min的热压工艺参数成型,制备复合材料。
实施例3
一种香蕉纤维复合树脂的制备方法,包括如下制备步骤:
(1)香蕉纤维碱处理:用NaoH溶液,将香蕉纤维放入配制好的碱溶液当中,常温下浸泡5h,捞出放蒸馏水中水洗呈中性,在Y802A型八篮恒温干燥箱中80℃烘干至重量恒定后,密封备用;
(2)配制UPR树脂胶液:取191#UPR树脂100g,加入2mL固化剂过氧化甲乙酮搅拌均匀后再加入促进剂环烷酸钴1mL,调匀后立即使用;
(3)热压成型:将碱处理后的香蕉纤维切成5mm长,以10%的质量百分比加入到配置好的UPR树脂胶液中,然后将预混料放入模具中按照13MPa、150℃、11min的热压工艺参数成型,制备复合材料。
实施例4
一种香蕉纤维复合树脂的制备方法,包括如下制备步骤:
(1)香蕉纤维碱处理:用NaoH溶液,将香蕉纤维放入配制好的碱溶液当中,常温下浸泡5h,捞出放蒸馏水中水洗呈中性,在Y802A型八篮恒温干燥箱中80℃烘干至重量恒定后,密封备用;
(2)配制UPR树脂胶液:取191#UPR树脂100g,加入2mL固化剂过氧化甲乙酮搅拌均匀后再加入促进剂环烷酸钴1mL,调匀后立即使用;
(3)热压成型:将碱处理后的香蕉纤维切成5mm长,以20%的质量百分比加入到配置好的UPR树脂胶液中,然后将预混料放入模具中按照13MPa、150℃、11min的热压工艺参数成型,制备复合材料。
Claims (5)
1.一种香蕉纤维复合树脂的制备方法,其特征在于:包括如下制备步骤:
(1)香蕉纤维碱处理:用NaoH溶液将香蕉纤维放入配制好的碱溶液当中,常温下浸泡5h,捞出放蒸馏水中水洗呈中性,在Y802A型八篮恒温干燥箱中烘干至重量恒定后,密封备用;
(2)配制UPR树脂胶液:取191#UPR树脂100g,加入2mL固化剂过氧化甲乙酮搅拌均匀后再加入促进剂环烷酸钴1mL,调匀后立即使用;
(3)热压成型:将碱处理后的香蕉纤维切成5mm长,以特定的质量百分比加入到配置好的UPR树脂胶液中,然后将预混料放入模具中按照特定的热压工艺参数成型,制备复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种香蕉纤维复合树脂的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的NaoH溶液,是用NaoH颗粒配制成的2%溶液,该碱处理可去除香蕉纤维内的杂质和残余的胶质、木质素和半纤维素,减小微纤旋转角度,提高取向度,并改变纤维表面的粗糙程度使得与不饱和聚酯树脂基体的反应几率提高。
3.根据权利要求1所述的一种香蕉纤维复合树脂的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的干燥温度为80℃。
4.根据权利要求1所述的一种香蕉纤维复合树脂的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的特定的质量百分比为5~20%。
5.根据权利要求1所述的一种香蕉纤维复合树脂的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的特定的热压工艺参数为13MPa、150℃、11min。
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