一种天然纤维/聚氨酯复合材料的制备方法.pdf

1、10申请公布号CN102002859A43申请公布日20110406CN102002859ACN102002859A21申请号201010563571822申请日20101129D06M15/564200601C08J5/00200601C08J3/24200601C08L75/04200601D06M101/0620060171申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园1号72发明人李刚辉沈一丁李新赖小娟74专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人陆万寿54发明名称一种天然纤维/聚氨酯复合材料的制备方法57摘要本发明公开了一种天然纤维/聚氨酯复合材料的制备方法

2、，首先将天然纤维毡在水性封闭聚氨酯分散液中浸透，辊压除去多余液体，湿态纤维毡采用两阶段常压干燥工艺进行干燥，干燥之后即可获得新型天然纤维/聚氨酯复合材料。采用本发明不但可大幅度降低制备过程中VOC、显著增加两相界面强度、天然纤维无需预干燥，而且两阶段干燥方式还可有效提高水性封闭聚氨酯的交联效率，从而赋予复合材料优异的力学性能。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页CN102002871A1/1页21一种天然纤维/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于1将天然纤维毡在固含量为1050、解封温度为110150的水性封闭聚氨酯分散液中浸透；2辊压除去多余

3、液体使天然纤维毡增重50150；3湿态纤维毡的两阶段常压干燥工艺如下将步骤2辊压后的天然纤维毡于100110下干燥0530小时，升温至110150下保温0520小时。2根据权利要求1所述的天然纤维/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于所述的天然纤维毡为硬木纤维毡、硬木纤维素毡、软木纤维毡、软木纤维素毡或麦草纤维毡。3根据权利要求1所述的天然纤维/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于所述的水性封闭聚氨酯为咪唑封闭水性聚氨酯、酚类封闭水性聚氨酯、酮肟类封闭水性聚氨酯或吡唑封闭水性聚氨酯。4根据权利要求1所述的天然纤维/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于所述的辊压是通过调整辊间距使天然纤维毡增重5

4、0150。权利要求书CN102002859ACN102002871A1/2页3一种天然纤维/聚氨酯复合材料的制备方法技术领域0001本发明属于复合材料领域，具体涉及一种天然纤维/聚氨酯复合材料的制备方法。背景技术0002天然纤维/树脂复合材料因具有低密度、更大的可塑性、低磨损性对设备、生物降解性、低成本等诸多优点而得到广泛关注。但是，天然纤维与树脂的相容性差、界面强度弱，致使复合材料综合性能下降。对于天然纤维/聚氨酯复合材料NPC而言，增加两相界面结合强度的重要手段之一就是直接将NCO封端的聚氨酯预聚体有机溶剂溶液与天然纤维复合，因两者能够形成共价键而大幅度提高NPC的综合性能。但是，聚氨酯预

5、聚体对水分比较敏感，制备复合材料时需要大量的无水溶剂和天然纤维预干燥处理，这明显不利于环境保护、优化工艺、降低成本等。发明内容0003本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种能够降低制备过程中挥发性有机化合物VOC、增加两相界面强度、天然纤维无需预干燥的天然纤维/聚氨酯复合材料的制备方法。0004为达到上述目的本发明采用的技术方案是00051将天然纤维毡在固含量为1050、解封温度为110150的水性封闭聚氨酯分散液中浸透；00062辊压除去多余液体使天然纤维毡增重50150；00073湿态纤维毡的两阶段常压干燥工艺如下将步骤2辊压后的天然纤维毡于100110下干燥0530小时，升温

6、至110150下保温0520小时。0008本发明的天然纤维毡为硬木纤维毡、硬木纤维素毡、软木纤维毡、软木纤维素毡或麦草纤维毡；0009所述的水性封闭聚氨酯为咪唑封闭水性聚氨酯、酚类封闭水性聚氨酯、酮肟类封闭水性聚氨酯或吡唑封闭水性聚氨酯；0010所述的辊压是通过调整辊间距使天然纤维毡增重50150。0011本发明采用两阶段干燥方式，使得湿态纤维毡在第一阶段除去游离水及部分结合水，然后在第二阶段使水性封闭聚氨酯发生解封、交联反应，这样能够保证水性封闭聚氨酯解封释放的活性NCO是与纤维上的羟基发生反应，而不是与水分发生副反应，这样可有效提高水性封闭聚氨酯的交联效率，从而赋予复合材料优异的界面结合强

7、度。如桉木纤维素毡经咪唑封闭水性聚氨酯分散液固含量为30浸渍、辊压纤维毡增重100、两阶段常压干燥110干燥10小时，130保温10小时后，所得新型天然纤维/聚氨酯复合材料的储能模量在低于160时可达到60GPA以上。说明书CN102002859ACN102002871A2/2页4具体实施方式0012实施例1，将硬木纤维毡在固含量为10的咪唑封闭水性聚氨酯分散液中浸透，辊压除去多余液体，通过调整辊间距使天然纤维毡增重50。湿态纤维毡的两阶段常压干燥工艺如下100下干燥30小时，升温至110下保温20小时；干燥之后即可获得新型天然纤维/聚氨酯复合材料。0013实施例2，将硬木纤维素毡在固含量为2

8、0的水杨酸甲酯封闭水性聚氨酯分散液中浸透，辊压除去多余液体，通过调整辊间距使天然纤维毡增重100。湿态纤维毡的两阶段常压干燥工艺如下110下干燥05小时，升温至130下保温10小时；干燥之后即可获得新型天然纤维/聚氨酯复合材料。0014实施例3，将软木纤维毡在固含量为30的甲乙酮肟封闭水性聚氨酯分散液中浸透，辊压除去多余液体，通过调整辊间距使天然纤维毡增重100。湿态纤维毡的两阶段常压干燥工艺如下110下干燥10小时，升温至130下保温10小时；干燥之后即可获得新型天然纤维/聚氨酯复合材料。0015实施例4，将软木纤维素毡在固含量为40的丙酮肟封闭水性聚氨酯分散液中浸透，辊压除去多余液体，通过调整辊间距使天然纤维毡增重100。湿态纤维毡的两阶段常压干燥工艺如下110下干燥20小时，升温至140下保温05小时；干燥之后即可获得新型天然纤维/聚氨酯复合材料。0016实施例5，将麦草纤维毡在固含量为50的吡唑封闭水性聚氨酯分散液中浸透，辊压除去多余液体，通过调整辊间距使天然纤维毡增重150。湿态纤维毡的两阶段常压干燥工艺如下105下干燥30小时，升温至150下保温20小时；干燥之后即可获得新型天然纤维/聚氨酯复合材料。说明书CN102002859A