[发明专利]环氧乙烯基树脂复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料制备领域，且特别涉及一种环氧乙烯基树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

我国棉花种植面积广泛，棉秆韧皮资源丰富。棉杆皮纤维容易在自然界中分解，对生活环境的保护有着重要的作用。人们可以利用巨大的棉杆皮资源，将棉杆转化为可以利用的纺织纤维，不仅可以解决制备传统复合材料使用化纤原料对环境的污染和原料短缺的问题，推动了纺织业的发展，而且减轻了环境的压力，值得大力推广，是经济建设的一大关键之处。

传统的合成纤维增强材料不仅造价高，消耗大量能源，在加工过程中对工作人员的身体状况造成极大损坏，而且材料回收困难，给环境造成沉重的负担。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧乙烯基树脂复合材料的制备方法，该制备方法能耗少，能够有效利用棉花种植的废弃物，提升棉杆的综合利用率，利于环境保护和可持续发展。

本发明的另一目的在于提供一种环氧乙烯基树脂复合材料，解决了传统复合材料无增强基或采用其他化学纤维作为增强基体制得的复合材料拉伸、弯曲性能和吸水性能差等缺点。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明提出一种环氧乙烯基树脂复合材料的制备方法包括：将环氧乙烯基树脂和固化剂混合后喷涂到棉杆皮纤维毡后喷涂促进剂后加热固化成型。其中，环氧乙烯基树脂与固化剂和促进剂的质量比为10:3-5:3-5。

本发明提出一种环氧乙烯基树脂复合材料，其通过上述制备方法制备得到。

本发明环氧乙烯基树脂复合材料的制备方法的有益效果是：该制备方法通过环氧乙烯基树脂、固化剂、促进剂和棉杆皮纤维反应固化，不仅可以降低生产成本，来满足市场的需要，而且还可以满足可持续发展的要求，解决了传统的合成纤维增强材料不仅造价高，消耗大量能源，在加工过程中对工作人员的身体状况造成极大损坏，而且材料回收困难，给环境造成沉重的负担的问题。且该制备方法流程短、成本低、绿色环保。制备得到的复合材料具有强度高、模量高、耐磨、耐高温等特性，同时具有强度高、质地轻、韧性好、具有良好的可延伸性能的特点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面对本发明实施例的环氧乙烯基树脂复合材料的制备方法以及环氧乙烯基树脂复合材料进行具体说明。

本发明实施例提供的一种环氧乙烯基树脂复合材料的制备方法：

S1、棉杆预处理；

利用开松设备将剥好的棉杆皮开松成细纤维束即棉杆皮纤维粗品，将开松好的纤维原料放入容器中，向容器中灌注水，水深漫过纤维表面，加热容器至水温升至70℃-120℃，并保温20-26小时。

由于开松后的棉杆皮纤维粗品结构紧实，纤维与纤维之间紧密贴合在一起，若直接将开松好的棉杆皮纤维粗品进行脱胶，增大了脱胶的难度，不易脱胶完全，而且强行将紧密贴合纤维与纤维剥离开，容易损害纤维的结构。因此，先对棉杆皮纤维粗品进行蒸煮，使得棉杆皮纤维粗品吸水膨胀，增大纤维与纤维之间的空隙，便于脱胶。同时，棉杆皮纤维粗品表面湿润更容易吸收等离子体的脱胶处理液，进一步地，增加脱胶的速率和效率。

S2、脱胶、漂白、软化、第一梳理、烘干、给油以及第二次处理；

S2.1、脱胶和漂白；

向开松浸泡好的棉杆皮纤维粗品的存储容器中加入配制好的碱金属氧化物的水溶液进行浸泡和加热。碱金属氧化物的水溶液对棉杆皮纤维粗品表面的纤维素、半纤维素、胶质等具有溶胀作用，能够渗透到各个大分子的内部使其裂解为单糖或者其他小分子，进而溶解以实现脱胶。进一步地，使用的碱金属氧化物水溶液的量为总的水量的1/20-1/30；使用的碱金属氧化物为氢氧化钠或者氢氧化钾，使用的碱金属氧化物的水溶液的质量浓度为10-18g/L。在该浓度范围内，碱金属氧化物水溶液能够将棉杆皮纤维粗品表面的胶质、纤维素等杂质去除，又不会因为碱金属氧化物的浓度过高而破坏脱胶后的棉杆皮纤维粗品的纤维结构，保证后续得到的棉杆皮纤维粗品的结构的完整性，进而保证了后续制备得到的复合材料的结构完整，具有良好的拉伸、延展等性能。