一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板及其制备方法，其特征在于，硅酸酯在酸性条件下会发生水解和聚合，形成凝胶，加入小麦秸秆后，会对小麦秸秆进行包裹，最终干燥后形成将气凝胶，一方面增加了纤维板的抗压强度、抗裂强度，使材料的憎水性提升，另一方面促进了小麦秸秆的分散程度，并且包裹后小麦秸秆的各项性能都大大提高；气凝胶质轻，坚固耐用，导热率低，绝缘能力强，可以显著的提高复合材料的保温性能，阻燃性能，延长使用寿命，使复合材料能更好的应用到各领域；配合添加短切碳纤维，赋予该材料可以电磁屏蔽的功能，同时解决了碳纤维分布不均匀的现象。

A high strength fiberboard with electromagnetic shielding function and its preparation method

The invention discloses an electromagnetic shielding of high strength fiber board and preparation method thereof, which is characterized in that the silicate would be hydrolyzed and polymerized under acidic conditions to form a gel, adding wheat straw, will be wrapped on wheat straw, finally formed after drying the aerogel, while increasing the compressive the strength and the cracking strength of the fiber board, the material hydrophobicity increase, on the other hand to promote the degree of dispersion of wheat straw, wheat straw and package performance are greatly improved; gas gel light, durable, low thermal conductivity, insulation ability, can significantly improve the thermal insulation performance of composite materials the flame retardant performance, prolong the service life, the application of composite materials can be better to various fields; with the addition of chopped carbon fiber, can give the function of electromagnetic shielding materials, At the same time, the uneven distribution of carbon fiber has been solved.

【技术实现步骤摘要】
一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板及其制备方法
本专利技术涉及一种纤维板，具体涉及一种含小麦秸秆的聚丙烯发泡保温材料的制备方法。
技术介绍
我国是农业生产大国，农作物稻秆的年产量在2009年己将近7亿吨，其中小麦结秆和稻秸秆约占40%-60%。古往今来，我国的农作物结秆主要用于农村喂养牲畜、生火做饭等，农村经济发展越来越快，然而稻秆利用率却大大降低，大量稻秆在农田里焚烧，火光和浓烟严重污染了空气环境，甚至给民用航空带来影响。稻秆如何处理是我国面临的重大资源利用问题，因此开展稻秆的综合利用工作也是我国施行可持续发展战略的重要举措。稻秆是一种宝贵资源，也是天然高分子材料，来源丰富，价格低廉、密度低、可循环利用，具有良好的降解性。秸秆资源的综合利用对能耗的降低以及自然资源的充分利用具有重要意义。目前填充型电磁屏蔽复合材料常用的导电填料是石墨、炭黑、金属纤维等，其中添加导电粒子时需要使用活性剂、偶联剂等添加剂，制备工艺复杂，经济成本高；金属纤维制备困难，成本较高，难以产业化生产。碳纤维是一种高强度、高模量、重量轻且导电性能良好的非金属纤维，它还具有柔软性和可加工性，是填充型电磁屏蔽复合材料较理想的增强材料。采用合理的复合技术可以使碳纤维在纤维板中形成大量的导电网络，制得性能优异的具有电磁屏蔽功能的纤维板。付菁菁在《麦秸秆-粉煤灰-PP发泡复合保温材料制备及性能研究》中，利用小麦秸秆、粉煤灰和聚丙烯制备了一种保温材料，但是其保温性能，阻燃性能和绝缘能力都有待进一步提高。
技术实现思路
基于以上思考，本专利技术旨在提供一种具有电磁屏蔽功能，并且抗压强度较高，质轻纤维板，及其制备方法。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案实现：一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.将10-20重量份小麦秸秆自然晾干后剪成适宜长度，然后投入粉碎机中粉碎，再倒入振动筛中，过筛，取粒度≥40目的小麦秸秆粉备用；b.将20-30份硅酸酯、20-40份水、3-5份十六烷基三甲基溴化铵和20-30份乙醇混合，用盐酸调溶液pH至1.5-2.0，在反应温度40-60℃下进行水解反应5-30min，得到溶胶；向其中加入步骤a所得小麦秸秆、10-30份氨水，搅拌均匀后静置8-12h，得到湿凝胶，乙醇洗涤、干燥、粉碎；c.将步骤b所得物、10-20份木纤维、5-10份短切碳纤维加入100-200份乙醇溶液中搅拌混合均匀，过滤，烘干后，与50-100份酚醛胶充分均匀搅拌得到施胶混合纤维；d.将步骤c所得物置于分散机内充分分散，然后均匀铺装于成型框内，并用热压机热压5-10min，脱模后得到具有电磁屏蔽功能的纤维板。所述的一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板的制备方法，其特征在于，步骤b所述盐酸的浓度为0.5-1mol/L。所述的一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板的制备方法，其特征在于，步骤b所述氨水的浓度为0.5-2mol/L。所述的一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板的制备方法，其特征在于，步骤c所述烘干温度为30-40℃。所述的一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板的制备方法，其特征在于，步骤d所述热压条件为140-170℃、10-15MPa。本专利技术的有益效果是：硅酸酯在酸性条件下会发生水解和聚合，形成凝胶，加入小麦秸秆后，会对小麦秸秆进行包裹，最终干燥后形成将气凝胶，一方面增加了纤维板的抗压强度、抗裂强度，使材料的憎水性提升，另一方面促进了小麦秸秆的分散程度，并且包裹后小麦秸秆的各项性能都大大提高；气凝胶质轻，坚固耐用，导热率低，绝缘能力强，可以显著的提高复合材料的保温性能，阻燃性能，延长使用寿命，使复合材料能更好的应用到各领域；配合添加短切碳纤维，赋予该材料可以电磁屏蔽的功能，同时解决了碳纤维分布不均匀的现象。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。实施例一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.将20重量份小麦秸秆自然晾干后剪成适宜长度，然后投入粉碎机中粉碎，再倒入振动筛中，过筛，取粒度≥40目的小麦秸秆粉备用；b.将30份硅酸酯、40份水、5份十六烷基三甲基溴化铵和30份乙醇混合，用盐酸调溶液pH至2.0，在反应温度60℃下进行水解反应30min，得到溶胶；向其中加入步骤a所得小麦秸秆、30份氨水，搅拌均匀后静置12h，得到湿凝胶，乙醇洗涤、干燥、粉碎；c.将步骤b所得物、20份木纤维、10份短切碳纤维加入200份乙醇溶液中搅拌混合均匀，过滤，烘干后，与100份酚醛胶充分均匀搅拌得到施胶混合纤维；d.将步骤c所得物置于分散机内充分分散，然后均匀铺装于成型框内，并用热压机热压10min，脱模后得到具有电磁屏蔽功能的纤维板。所述的一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板的制备方法，其特征在于，步骤b所述盐酸的浓度为1mol/L。所述的一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板的制备方法，其特征在于，步骤b所述氨水的浓度为2mol/L。所述的一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板的制备方法，其特征在于，步骤c所述烘干温度为40℃。所述的一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板的制备方法，其特征在于，步骤d所述热压条件为170℃、15MPa。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a. 将10‑20重量份小麦秸秆自然晾干后剪成适宜长度，然后投入粉碎机中粉碎，再倒入振动筛中，过筛，取粒度≥40目的小麦秸秆粉备用；b. 将20‑30份硅酸酯、20‑40份水、3‑5份十六烷基三甲基溴化铵和20‑30份乙醇混合，用盐酸调溶液pH至1.5‑2.0，在反应温度40‑60℃下进行水解反应5‑30min，得到溶胶；向其中加入步骤a所得小麦秸秆、10‑30份氨水，搅拌均匀后静置8‑12h，得到湿凝胶，乙醇洗涤、干燥、粉碎；c. 将步骤b所得物、10‑20份木纤维、5‑10份短切碳纤维加入100‑200份乙醇溶液中搅拌混合均匀，过滤，烘干后，与50‑100份酚醛胶充分均匀搅拌得到施胶混合纤维；d. 将步骤c所得物置于分散机内充分分散，然后均匀铺装于成型框内，并用热压机热压5‑10min，脱模后得到具有电磁屏蔽功能的纤维板。

【技术特征摘要】
1.一种具有电磁屏蔽功能的高强度纤维板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.将10-20重量份小麦秸秆自然晾干后剪成适宜长度，然后投入粉碎机中粉碎，再倒入振动筛中，过筛，取粒度≥40目的小麦秸秆粉备用；b.将20-30份硅酸酯、20-40份水、3-5份十六烷基三甲基溴化铵和20-30份乙醇混合，用盐酸调溶液pH至1.5-2.0，在反应温度40-60℃下进行水解反应5-30min，得到溶胶；向其中加入步骤a所得小麦秸秆、10-30份氨水，搅拌均匀后静置8-12h，得到湿凝胶，乙醇洗涤、干燥、粉碎；c.将步骤b所得物、10-20份木纤维、5-10份短切碳纤维加入100-200份乙醇溶液中搅拌混合均匀，过滤，烘干后，与50-100份酚醛胶充分均匀搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：方永静，
申请(专利权)人：安徽旺旺禽业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34