本發明屬于農業和橡膠工業領域，具體涉及一種防霉防蛀的氯磺化聚乙烯橡膠/生物質復合板材及其制備方法。

背景技術：

秸稈生物質存量巨大，既是廢棄物也是資源，因而具有廣泛的應用潛力。但是，無論用秸稈做沼氣還是加工紙漿，都會帶來廢渣廢液，導致“以廢生廢”。秸稈生物質全價利用或將秸稈加工過程中的廢渣(灰分)進行利用，具有重要意義。秸稈生物質替代木質纖維素制備生物質板材，是解決上述問題的途徑之一。

作者吳婷婷在《利用玉米秸稈制備生物質板材的研究》一文中，主要采用物理方法，將玉米秸稈經過前處理、纖維破碎分離、壓縮成形和干燥等工藝之后，制成堅實的生物質材料。該方法制備的生物質板材雖然利用生物質代替木材作為原料，節省資源，保護環境，但是該板材不耐磨損，且韌性差、握釘力差。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種防霉防蛀的氯磺化聚乙烯橡膠/生物質復合板材及其制備方法

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種防霉防蛀的氯磺化聚乙烯橡膠/生物質復合板材，其特征在于，其由如下重量份的原料制備而成：水稻秸稈200份、小麥秸稈100-120份、氫氧化鈉溶液800-1000份、正丙醇800-1000份、鄰苯二甲酸酐30-40份、偶氮二異丁腈4-5份、丙酮100-120份、異氰酸酯三乙氧基硅烷20-25份、二環己基碳二亞胺6-8份、納米碳酸鈣30-35份、十二烷基硫酸鈉6-8份、硝酸銀溶液40-50份、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯8-10份、氯磺化聚乙烯橡膠80-100份、二乙基二硫代氨基甲酸鋅15-20份、鄰苯二甲酸二丁酯3-4份、2-硫醇基咪唑啉3-4份、鹽酸溶液適量、去離子水適量。

所述的防霉防蛀的氯磺化聚乙烯橡膠/生物質復合板材，其特征在于，其由如下步驟制備而成：

（1）將水稻秸稈、小麥秸稈切割成1-2cm的小段，加入氫氧化鈉溶液，置水浴鍋中加熱回流8-10h后，抽濾，濾餅用去離子水洗至PH為7-8，最后在45-50℃下真空干燥20-24h，研磨篩分，得到100-150目的粉末，置于干燥器中備用；將干燥后的秸稈粉末加入到正丙醇中，混合均勻后升溫至60-65℃，同時緩慢滴加鄰苯二甲酸酐、偶氮二異丁腈和丙酮配置的混合溶液以及異氰酸酯三乙氧基硅烷，滴加完畢后繼續恒溫攪拌1-2h，再加入二環己基碳二亞胺，升溫至75-80℃，繼續恒溫攪拌反應10-12h，蒸餾除去溶劑，洗滌，干燥；

（2）將十二烷基硫酸鈉加入到相當于十二烷基硫酸鈉重量份10-12倍的去離子水中，攪拌至完全溶解；加入納米碳酸鈣粉體，超聲波分散40-50min，再加入硝酸銀溶液，調節溶液的pH值到7-8之間，在40-50℃水浴中機械攪拌1-2h；洗滌、過濾，然后在恒溫干燥箱中80-90℃干燥8-10h；放入箱式電阻爐中于600-800℃下焙燒2-4h，取出研磨制成100-150目的粉末，在相當于納米碳酸鈣重量份8-10倍的去離子水中加入焙燒研磨后的粉末，再加入異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯，調節溶液pH值為5-6，控制水浴溫度70-80℃，機械攪拌3-4h，過濾，洗滌，干燥；

（3）將氯磺化聚乙烯橡膠、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、鄰苯二甲酸二丁酯加入密煉機進行密煉，溫度控制在135-140℃左右，密煉時間10-12min；將密煉之后的膠料用20-40目的單層鐵網過濾，濾膠溫度控制在70-80℃；將密煉濾膠后的膠料、步驟（1）的產物、2-硫醇基咪唑啉和步驟（2）的產物混合均勻后，在開煉機上進行熱煉30-40min，溫度控制在100-110℃，冷卻至55℃出料；將石蠟均勻涂在墊板表面，然后將冷卻后的物料在墊板上鋪裝成疏松板胚，再在室溫狀態下預壓，預壓壓力為1-2MPa，時間40-60s；再預熱，待溫度升到150-180℃后，以8-10MPa的壓力進行熱壓60-100s，即得防霉防蛀的氯磺化聚乙烯橡膠/生物質復合板材。

所述的防霉防蛀的氯磺化聚乙烯橡膠/生物質復合板材，其特征在于，所述的氫氧化鈉溶液的濃度為2-3mol/L，所述的鹽酸溶液的濃度為4-5mol/L，所述的硝酸銀溶液的濃度為2-3mol/L。

本發明的有益效果為：

本發明采用秸稈生物質替代木質纖維素，再與氯磺化聚乙烯橡膠復合，制備得到氯磺化聚乙烯橡膠/生物質復合板材，以緩解木材資源緊缺的問題，降低成本，利于環保；本發明利用鄰苯二甲酸酐、異氰酸酯三乙氧基硅烷與秸稈表面的羥基發生化學反應，以改善秸稈粉與橡膠混合時容易與橡膠分離并團聚的現象，以解決秸稈與橡膠混合時造成橡膠內部有序結構的破壞導致的復合板材強度降低的問題；本發明加入納米碳酸鈣，再在其表面包覆一層銀顆粒，大大增強了生物質板材的防霉防蛀性能；氯磺化聚乙烯橡膠的加入，不僅增加生物質板材的耐熱、耐臭氧、耐老化、耐化學藥品，并且提高生物質板材的韌性和握釘力；本發明制備的氯磺化聚乙烯橡膠/生物質復合板材，具有尺寸穩定、耐磨損、耐腐蝕、可釘、可鋸、可鉚、防水、抗霉抗蟲蛀、應用廣泛等優點。

具體實施方式

本實施例的防霉防蛀的氯磺化聚乙烯橡膠/生物質復合板材，其由如下重量份的原料制備而成：水稻秸稈200份、小麥秸稈120份、氫氧化鈉溶液1000份、正丙醇1000份、鄰苯二甲酸酐40份、偶氮二異丁腈5份、丙酮120份、異氰酸酯三乙氧基硅烷25份、二環己基碳二亞胺8份、納米碳酸鈣35份、十二烷基硫酸鈉8份、硝酸銀溶液50份、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯10份、氯磺化聚乙烯橡膠100份、二乙基二硫代氨基甲酸鋅20份、鄰苯二甲酸二丁酯4份、2-硫醇基咪唑啉4份、鹽酸溶液適量、去離子水適量。

本實施例的防霉防蛀的氯磺化聚乙烯橡膠/生物質復合板材，其由如下步驟制備而成：

（1）將水稻秸稈、小麥秸稈切割成1-2cm的小段，加入氫氧化鈉溶液，置水浴鍋中加熱回流10h后，抽濾，濾餅用去離子水洗至PH為7-8，最后在50℃下真空干燥24h，研磨篩分，得到150目的粉末，置于干燥器中備用；將干燥后的秸稈粉末加入到正丙醇中，混合均勻后升溫至65℃，同時緩慢滴加鄰苯二甲酸酐、偶氮二異丁腈和丙酮配置的混合溶液以及異氰酸酯三乙氧基硅烷，滴加完畢后繼續恒溫攪拌2h，再加入二環己基碳二亞胺，升溫至80℃，繼續恒溫攪拌反應12h，蒸餾除去溶劑，洗滌，干燥；

（2）將十二烷基硫酸鈉加入到相當于十二烷基硫酸鈉重量份12倍的去離子水中，攪拌至完全溶解；加入納米碳酸鈣粉體，超聲波分散50min，再加入硝酸銀溶液，調節溶液的pH值到7-8之間，在50℃水浴中機械攪拌2h；洗滌、過濾，然后在恒溫干燥箱中80℃干燥10h；放入箱式電阻爐中于600℃下焙燒4h，取出研磨制成150目的粉末，在相當于納米碳酸鈣重量份10倍的去離子水中加入焙燒研磨后的粉末，再加入異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯，調節溶液pH值為5-6，控制水浴溫度80℃，機械攪拌4h，過濾，洗滌，干燥；

（3）將氯磺化聚乙烯橡膠、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、鄰苯二甲酸二丁酯加入密煉機進行密煉，溫度控制在140℃，密煉時間12min；將密煉之后的膠料用40目的單層鐵網過濾，濾膠溫度控制在80℃；將密煉濾膠后的膠料、步驟（1）的產物、2-硫醇基咪唑啉和步驟（2）的產物混合均勻后，在開煉機上進行熱煉40min，溫度控制在110℃，冷卻至55℃出料；將石蠟均勻涂在墊板表面，然后將冷卻后的物料在墊板上鋪裝成疏松板胚，再在室溫狀態下預壓，預壓壓力為2MPa，時間60s；再預熱，待溫度升到180℃后，以10MPa的壓力進行熱壓100s，即得防霉防蛀的氯磺化聚乙烯橡膠/生物質復合板材。

性能測試：

耐酸試驗：取一塊約10cm*10cm的樣品，稱重，在23±2℃，20%的硫酸中浸泡24h，取出后擦干，放置4-6h，稱重，增重小于等于0.8%。

耐堿試驗：取一塊約10cm*10cm的樣品，稱重，在23±2℃，20%的燒堿中浸泡24h，取出后擦干，放置4-6h，稱重，增重小于等于0.8%。