一种散热防霉复合板及其制备方法与流程

本发明涉及板材加工，具体为一种散热防霉复合板及其制备方法。

背景技术：

1、将秸秆用于复合板材生产领域，既解决木材短缺的难题，也能促进秸秆资源的利用。秸秆复合板广泛运用于建筑材料和日常用品中，具有质轻、吸声、韧性等优点。然而受多种因素以及材料本身的制约，在潮湿环境下，秸秆复合板在生产和使用过程中极易在内部滋生霉菌，导致板材霉变，影响使用寿命，同时秸秆复合板传热性能不佳，无法运用于散热、传热等领域，大大限制了它的使用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种散热防霉复合板及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种散热防霉复合板的制备方法，包括以下制备步骤：

3、(1)改性秸秆与质量分数为10％的硝酸铜溶液按质量比1:12～1:15混合，于室温条件下静置3～6h后，过滤，得混合改性秸秆坯料，将混合改性秸秆坯料与有机溶剂按质量比1:8～1:12混合于烧瓶中，并以30～80ml/min的速率向烧瓶中通入二氧化碳，持续通入20～60min后，过滤，得混合改性秸秆；

4、(2)将混合改性秸秆与异氰酸酯胶按质量比1.2:1～2.0:1混合，得芯层，将芯层铺设于两张聚丙烯微孔膜间，并进行热压，得复合板坯料；

5、(3)向复合板坯料喷涂复合板坯料质量0.1～0.2倍的自制漆料，氮气保护下，80℃反应2～4h后，用浓度为0.1mol/l的硫酸熏蒸2～5h后，并于温度为100～120℃的条件下干燥至恒重，得散热防霉复合板。

6、进一步的，步骤(1)所述改性秸秆的制备方法为：将预处理秸秆与水按质量比1:8～1:12混合于烧杯中，并向烧杯中加入预处理秸秆质量0.08～0.12倍的乳化剂op-10、预处理秸秆质量6～8倍的甲基丙烯酸缩水甘油酯和预处理秸秆质量0.12～0.18倍的过氧化苯甲酰，于温度为60～70℃，转速为350～600r/min的条件下搅拌反应1～2h后，过滤，得预改性秸秆坯料；将预改性秸秆坯料于温度为60～70℃的条件下干燥2～5h，得预改性秸秆；将聚乙烯亚胺与n,n-二甲基甲酰胺按质量比1:10～1:15混合于反应釜中，并向反应釜中加入聚乙烯亚胺质量2～5倍的预改性秸秆，于温度为70℃的条件下搅拌反应7～8h后，过滤，得改性秸秆坯料，将改性秸秆坯料于温度为50℃的条件下干燥至恒重，得改性秸秆。

7、进一步的，所述预处理秸秆的制备方法为：将棉秸秆与质量分数为5％的氢氧化钠溶液按质量比1:50～1:80混合，于温度为80℃的条件下搅拌反应2～3h后，过滤，洗涤至洗涤液为中性，得预处理秸秆坯料，将预处理秸秆坯料去皮、粉碎，得预处理秸秆。

8、进一步的，步骤(1)所述有机溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮与乙醇按质量比1:1～1:2混合。

9、进一步的，步骤(2)所述热压条件为先于压力为5mpa，温度为185℃的条件下热压10min，再于压力为3mpa，温度为185℃的条件下热压1min。

10、进一步的，步骤(3)所述自制漆料为改性树脂、去离子水、byk-057消泡剂、pe-100润湿剂、efka-8385流平剂、增稠剂、ab-hga水性环氧树脂固化剂、引发剂、引发剂按质量比38:10:0.3:0.3:0.3:0.4:8:0.01～48:15:0.5:0.8:0.5:0.5:12:0.01混合。

11、进一步的，所述改性树脂的制备方法为：

12、a、氮气保护下，将e-44环氧树脂、乙二醇单丁醚、乙醇按质量比1:3:1～1:5:2混合，升温至80℃，搅拌溶解后，加入e-44环氧树脂质量0.4～0.5倍的1,2-二羧基苯胺，保温反应13～14h后，真空度-0.07mpa、120℃反应1～2h，依次用无水乙醇、去离子水洗涤3～4次，真空度-0.06mpa、60℃干燥12h得中间物a；

13、b、将中间物a、丙酮、4-羟基戊醛、壳聚糖硫酸盐按质量比1:4:0.3:0.01～1:6:0.4:0.01混合，300w功率下微波辐射20～30min后，过滤，取滤液，加入中间物a质量73倍的10℃去离子水，静置10～15min后，加入碳酸钠溶液至无气泡产生，碳酸钠溶液中碳酸钠和去离子水的质量比为1:9，抽滤，取滤饼，用去离子水洗涤3～5次，50℃干燥8h得中间物b；

14、c、将(s,e)-4-(2-氨基2-羧基乙基)-3-甲基-4-氧代丁-2-烯酸、中间物b、甲醇按质量比1:1.0:10～1:1.5:10，60℃反应7～9h后，过滤，依次用甲醇和蒸馏水洗涤3次，真空度-0.06mpa、60℃干燥8h，得中间物c；

15、d、将中间物c、环氧氯丙烷、四丁基溴化铵按质量比1:12:0.075～1:14:0.075混合，升温至105～110℃，反应5～7h后，冷却至室温，加入中间物c质量0.2～0.3倍的质量分数为40％的氢氧化钠溶液，反应2h后，用水洗涤2～3次，静置分层，取有机层，得改性树脂。

16、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

17、本发明利用改性树脂和加工助剂获得自制漆料，喷涂于改性秸秆制得的板材表面，从而制得复合板，具有散热、防霉的效果。

18、首先，本发明利用1,2-二羧基苯胺的氨基与环氧树脂的环氧基反应，接枝于环氧树脂分子链中，然后1,2-二羧基苯胺的羧基与4-羟基戊醛的羟基反应，形成苯甲酸酯结构，有效抑制霉菌生长，使复合板具有防霉效果；接着4-羟基戊醛的醛基与(s,e)-4-(2-氨基2-羧基乙基)-3-甲基-4-氧代丁-2-烯酸的氨基反应，形成席夫碱基团，与苯甲酸酯结构协同作用，提高复合板材的抗菌性，同时引入羟基、羧基等亲水基团，使得漆料具备良好的亲水性，可在产品表面形成一层亲水膜，水膜可减少油污在复合板表面和孔隙内部的吸附进而在提高产品的防油污性能，此外，双键的存在，能与聚丙烯微孔膜产生交联作用，附着于板材表面；然后环氧氯丙烷的氯离子与羟基反应，获得改性树脂，环氧氯丙烷的引入，有利于漆料键合于板材表面，防止漆膜的剥离，间接提高复合板材的防霉效果。

19、其次，本发明使用的改性秸秆以预处理秸秆、甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚乙烯亚胺为主要原料制得，预处理秸秆在经过改性后可使聚乙烯亚胺接枝于秸秆表面，在与铜离子溶液混合后，可将铜离子吸附于秸秆表面，并且由于在接枝后秸秆表面含有丰富的氨基，因此改性秸秆可在二氧化碳的作用下发生微交联，从而将铜离子固定于改性秸秆表面，在复合板坯料的制备过程中的高温和高压条件下，微交联聚乙烯亚胺中二氧化碳的释放，从而使复合板坯料在制备过程中具备多孔性能，使得产品具备良好的散热性，同时产品孔隙内壁中暴露有聚乙烯亚胺分子链，其氨基与自制防霉漆的环氧基反应，使防霉漆在孔隙内部及板材表面均匀覆盖，增益复合板材的防霉性，也防止漆料堵塞孔隙，从而保证产品在喷漆后的多孔性，然后在酸液熏蒸中吸附硫酸根，从而在产品内部形成硫酸铜，由于硫酸铜具备结合水吸附和释放性能，因此可进一步提高产品的散热性。