板坯熱壓即得導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料。
[0069] 實(shí)施例7
[0070] 本實(shí)施例中導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的原料組成為：竹纖維850g，脲醛樹(shù)脂膠140g， 2500目炭黑150g，鈦酸酯偶聯(lián)劑I. 5g。
[0071] 其制備方法為：
[0072] 1)將2500目炭黑進(jìn)行鈦酸酯偶聯(lián)劑改性處理并干燥；
[0073] 2)將改性處理后的干燥炭黑與竹纖維充分混合形成復(fù)合材料；
[0074] 3)對(duì)復(fù)合材料施加脲醛樹(shù)脂膠，然后組坯；
[0075] 4)采用人造板生產(chǎn)工藝對(duì)板坯熱壓即得導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料。
[0076] 實(shí)施例8
[0077] 本實(shí)施例中導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的原料組成為：灌木纖維850g，脲醛樹(shù)脂膠140g， 2500目石墨粉150g，鈦酸酯偶聯(lián)劑I. 5g。
[0078] 其制備方法為：
[0079] 1)將2500目石墨粉進(jìn)行鈦酸酯偶聯(lián)劑改性處理并干燥；
[0080] 2)將改性處理后的干燥石墨粉與灌木纖維充分混合形成復(fù)合材料；
[0081] 3)對(duì)復(fù)合材料施加脲醛樹(shù)脂膠，然后組坯；
[0082] 4)采用人造板生產(chǎn)工藝對(duì)板坯熱壓即得導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料。
[0083] 實(shí)施例9
[0084] 本實(shí)施例中導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的原料組成為：農(nóng)作物秸桿纖維850g，酚醛樹(shù)脂膠 140g，2500目石墨粉150g，硅烷偶聯(lián)劑I. 5g。
[0085] 其制備方法為：
[0086] 1)將2500目石墨粉進(jìn)行鈦酸酯偶聯(lián)劑改性處理并干燥；
[0087] 2)將改性處理后的干燥石墨粉與農(nóng)作物秸桿纖維充分混合形成復(fù)合材料；
[0088] 3)對(duì)復(fù)合材料施加脲醛樹(shù)脂膠，然后組坯；
[0089] 4)采用人造板生產(chǎn)工藝對(duì)板坯熱壓即得導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料。
[0090] 實(shí)施例10
[0091] 本實(shí)施例中導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的原料組成為：木纖維850g，脲醛樹(shù)脂膠140g，碳 纖維150g，鈦酸酯偶聯(lián)劑I. 5g。
[0092] 其制備方法為：
[0093] 1)將碳纖維進(jìn)行鈦酸酯偶聯(lián)劑改性處理并干燥；
[0094] 2)將改性處理后的干燥碳纖維與木纖維充分混合形成復(fù)合材料；
[0095] 3)對(duì)復(fù)合材料施加脲醛樹(shù)脂膠，然后組坯；
[0096] 4)采用人造板生產(chǎn)工藝對(duì)板坯熱壓即得導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料。
[0097] 實(shí)施例11
[0098] 本實(shí)施例中導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的原料組成為：木纖維850g，酚醛樹(shù)脂膠140g，碳 納米管150g，鈦酸酯偶聯(lián)劑I. 5g。
[0099] 其制備方法為：
[0100] 1)將碳納米管進(jìn)行鈦酸酯偶聯(lián)劑改性處理并干燥；
[0101] 2)將改性處理后的干燥碳納米管與木纖維充分混合形成復(fù)合材料；
[0102] 3)對(duì)復(fù)合材料施加脲醛樹(shù)脂膠，然后組坯；
[0103] 4)采用人造板生產(chǎn)工藝對(duì)板坯熱壓即得導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料。
[0104] 實(shí)施例12
[0105] 本實(shí)施例中導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的原料組成為：木纖維850g，脲醛樹(shù)脂膠140g，石 墨烯150g，硅烷偶聯(lián)劑I. 5g。
[0106] 其制備方法為：
[0107] 1)將石墨烯進(jìn)行硅烷偶聯(lián)劑改性處理并干燥；
[0108] 2)將改性處理后的干燥石墨烯與木纖維充分混合形成復(fù)合材料；
[0109] 3)對(duì)復(fù)合材料施加脲醛樹(shù)脂膠，然后組坯；
[0110] 4)采用人造板生產(chǎn)工藝對(duì)板坯熱壓即得導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料。
[0111] 對(duì)比例1
[0112] 在對(duì)比例1中導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的原料組成為：楊木纖維1000g，脲醛樹(shù)脂膠 140g，石墨粉0g，鈦酸酯偶聯(lián)劑0g。
[0113] 性能測(cè)試
[0114] 對(duì)實(shí)施例1-12及對(duì)比例1制備得到導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試方法為 本領(lǐng)域常規(guī)的測(cè)試方法，結(jié)果如下表1、表2所示：
[0115] 表1實(shí)施例1-6及對(duì)比例1制備得到導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的性能測(cè)試結(jié)果
[0117] 表2實(shí)施例7-12及實(shí)施例1制備得到導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的性能測(cè)試結(jié)果
[0118]
[0119] 按實(shí)施例1要求，當(dāng)楊木纖維850g，脲醛樹(shù)脂膠140g，2500目石墨粉150g，鈦酸酯 偶聯(lián)劑I. 5g時(shí)，此條件下制備的導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料靜曲強(qiáng)度35MPa、彈性模量17864MPa、內(nèi) 結(jié)合強(qiáng)度〇. 31MPa、導(dǎo)熱系數(shù)0. 266 (W/m · K);實(shí)施例2-6的靜曲強(qiáng)度、彈性模量、內(nèi)結(jié)合強(qiáng) 度均優(yōu)于實(shí)施例1，低于對(duì)比例1，而實(shí)施例2-6的導(dǎo)熱系數(shù)則低于實(shí)施例1，高于對(duì)比例1。 對(duì)比例1條件下制備的普通木質(zhì)纖維材料的靜曲強(qiáng)度74MPa、彈性模量23978MPa、內(nèi)結(jié)合強(qiáng) 度0. 49MPa、導(dǎo)熱系數(shù)0. 045 (W/m · K)。從實(shí)施例1-6和對(duì)比例1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，加入導(dǎo) 熱填料后導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的靜曲強(qiáng)度、彈性模量和內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度均有不同程度的下降，當(dāng) 導(dǎo)熱填料填充量15%、粒徑2500目時(shí)導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度下降最大，但仍滿足國(guó) 標(biāo)要求，其導(dǎo)熱系數(shù)是普通纖維板的5倍。從力學(xué)強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)兩個(gè)方面綜合考慮，選擇 2500目石墨粉、15%填充量效果最好。
[0120] 實(shí)施例7-12所制備的導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的性能測(cè)試結(jié)果如表2所示，實(shí)施例7與 實(shí)施例1相比導(dǎo)熱系數(shù)和力學(xué)性能均會(huì)稍微下降，這是由于微納米炭黑的導(dǎo)熱性能和力學(xué) 性能比石墨差；實(shí)施例8、實(shí)施例9與實(shí)施例1相比導(dǎo)熱系數(shù)沒(méi)變，但是力學(xué)性能均有不同 程度的下降，這是因?yàn)楣嗄竞娃r(nóng)作物秸桿的力學(xué)強(qiáng)度均低于木纖維；實(shí)施例10-12的各方 面性能均優(yōu)于實(shí)施例1，因?yàn)樘祭w維、碳納米管和石墨烯的長(zhǎng)寬比都很大，可以提升復(fù)合材 料的力學(xué)性能，另一方面它們的導(dǎo)熱性能均優(yōu)于石墨粉，其中石墨烯制備的導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合 材料性能最佳，但考慮到經(jīng)濟(jì)因素，石墨粉為最佳選擇。
[0121] 雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在 本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因 此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，按重量份計(jì)，其原料組成包括80~100份生物 質(zhì)纖維，10-16份膠黏劑，5-20份微納米碳粉； 其原料組成還包括偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑為微納米碳粉質(zhì)量的0~3. 0%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，其原料組成包括85~100 份生物質(zhì)纖維、10-14份膠黏劑，5-15份微納米碳粉；偶聯(lián)劑為微納米碳粉質(zhì)量的0. 5%~ 1. 5%〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，其原料組成包括85份生物 質(zhì)纖維、14份膠黏劑、15份微納米碳粉，以及微納米碳粉質(zhì)量1 %的偶聯(lián)劑。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，所述生物質(zhì)纖維 為木纖維、竹纖維、農(nóng)作物秸桿、灌木纖維中的一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，所述膠黏劑為脲 醛樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂膠。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，所述微納米碳粉 選自碳納米管、碳纖維、石墨粉、炭黑、石墨稀中的一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，所述微納米碳粉 的粒度選自300目~2500目中的一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，所述微納米碳粉的粒度為 2500 目。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為硅 烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑。10. 權(quán)利要求1所述導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的制備方法，所述方法包括以下步驟： 1) 將微納米碳粉進(jìn)行偶聯(lián)劑改性處理并干燥； 2) 將改性處理后的干燥微納米碳粉與生物質(zhì)纖維充分混合形成復(fù)合材料； 3) 對(duì)復(fù)合材料施加膠黏劑，然后組坯； 4) 采用人造板生產(chǎn)工藝對(duì)板坯熱壓即得導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料，按重量份計(jì)，其原料組成包括80～100份生物質(zhì)纖維，10-16份膠黏劑，5-20份微納米碳粉；其原料組成還包括偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑為微納米碳粉質(zhì)量的0～3.0％。本發(fā)明提供的導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料比普通木質(zhì)復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)提高5倍左右，同時(shí)還具備了良好的力學(xué)性能，是一種新型的節(jié)能環(huán)保材料。
【IPC分類(lèi)】B27N1/00, C08K3/04, C08L97/02, C08L61/24, C08K9/00, B27N3/04, C08K9/04, C08K7/24, C08K7/06, C08L61/06, C08K9/06, B27N3/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105385180
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510796172
【發(fā)明人】張桂蘭, 仇洪波, 李博, 張振濤, 楊魯偉
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
【公開(kāi)日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年11月18日