本发明属于农业和橡胶工业领域，具体涉及一种阻燃的氯磺化聚乙烯橡胶/生物质复合板材及其制备方法。
背景技术：
秸秆生物质存量巨大，既是废弃物也是资源，因而具有广泛的应用潜力。但是，无论用秸秆做沼气还是加工纸浆，都会带来废渣废液，导致“以废生废”。秸秆生物质全价利用或将秸秆加工过程中的废渣(灰分)进行利用，具有重要意义。秸秆生物质替代木质纤维素制备生物质板材，是解决上述问题的途径之一。
作者吴婷婷在《利用玉米秸秆制备生物质板材的研究》一文中，主要采用物理方法，将玉米秸秆经过前处理、纤维破碎分离、压缩成形和干燥等工艺之后，制成坚实的生物质材料。该方法制备的生物质板材虽然利用生物质代替木材作为原料，节省资源，保护环境，但是该板材不耐磨损，且韧性差、握钉力差。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种阻燃的氯磺化聚乙烯橡胶/生物质复合板材及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种阻燃的氯磺化聚乙烯橡胶/生物质复合板材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：水稻秸秆200份、小麦秸秆100-120份、氢氧化钠溶液800-1000份、甲苯800-1000份、衣康酸30-40份、过氧化二异丙苯4-5份、丙酮100-120份、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷20-25份、松香酸聚氧乙烯酯6-8份、石棉纤维25-30份、硬脂酸钠10-12份、硼酸锌10-12份、磷脂酰乙醇胺6-8份、二辛基琥珀酸磺酸钠4-5份、氯磺化聚乙烯橡胶80-100份、三（壬基苯基）亚磷酸酯6-8份、邻苯二甲酸二丁酯3-4份、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺3-4份、盐酸溶液适量、去离子水适量。
所述的阻燃的氯磺化聚乙烯橡胶/生物质复合板材，其特征在于，其由如下步骤制备而成：
（1）将水稻秸秆、小麦秸秆切割成1-2cm的小段，加入氢氧化钠溶液，置水浴锅中加热回流8-10h后，抽滤，滤饼用去离子水洗至PH为7-8，最后在45-50℃下真空干燥20-24h，研磨筛分，得到100-150目的粉末，置于干燥器中备用；将干燥后的秸秆粉末加入到甲苯中，混合均匀后升温至60-65℃，同时缓慢滴加衣康酸、过氧化二异丙苯和丙酮配置的混合溶液以及二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷，滴加完毕后继续恒温搅拌1-2h，再加入松香酸聚氧乙烯酯，升温至80-90℃，继续恒温搅拌反应10-12h，蒸馏除去溶剂，洗涤，干燥；
（2）将石棉纤维短切成1-2cm的小段，加入到硬脂酸钠和相当于硬脂酸钠重量份6-8倍的去离子水配置的溶液中，常温下搅拌8-12h，升温至70-80℃，搅拌3-4h，加入硼酸锌和磷脂酰乙醇胺，继续搅拌8-10h，加入二辛基琥珀酸磺酸钠，90-100℃继续搅拌反应2-3h，置于鼓风干燥箱内100-120℃鼓风干燥8-10h，研磨，筛分，得到100-150目的颗粒；
（3）将氯磺化聚乙烯橡胶、三（壬基苯基）亚磷酸酯、邻苯二甲酸二丁酯加入密炼机进行密炼，温度控制在135-140℃，密炼时间10-12min；将密炼之后的胶料用20-40目的单层铁网过滤，滤胶温度控制在70-80℃；将密炼滤胶后的胶料、步骤（1）的产物、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺和步骤（2）的产物混合均匀后，在开炼机上进行热炼30-40min，温度控制在100-110℃，冷却至55℃出料；将石蜡均匀涂在垫板表面，然后将冷却后的物料在垫板上铺装成疏松板胚，再在室温状态下预压，预压压力为1-2MPa，时间40-60s；再预热，待温度升到150-180℃后，以8-10MPa的压力进行热压60-100s，即得阻燃的氯磺化聚乙烯橡胶/生物质复合板材。
所述的阻燃的氯磺化聚乙烯橡胶/生物质复合板材，其特征在于，所述的氢氧化钠溶液的浓度为2-3mol/L，所述的盐酸溶液的浓度为4-5mol/L。
本发明的有益效果为：
本发明采用秸秆生物质替代木质纤维素，再与氯磺化聚乙烯橡胶复合，制备得到氯磺化聚乙烯橡胶/生物质复合板材，以缓解木材资源紧缺的问题，降低成本，利于环保；本发明利用衣康酸、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷与秸秆表面的羟基发生化学反应，以改善秸秆粉与橡胶混合时容易与橡胶分离并团聚的现象，以解决秸秆与橡胶混合时造成橡胶内部有序结构的破坏导致的复合板材强度降低的问题；本发明加入耐热、不燃、耐水、耐酸、耐化学腐蚀的石棉纤维，先置于硬脂酸钠溶液中浸泡,加热反应，经过搅拌使其开松,增大表面积，再加入硼酸锌和磷脂酰乙醇胺，在加热的作用下，在其表面接枝有机磷基团，大大增强了生物质板材的阻燃性能和耐高温性能；氯磺化聚乙烯橡胶的加入，不仅增加生物质板材的耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品，并且提高生物质板材的韧性和握钉力；本发明制备的氯磺化聚乙烯橡胶/生物质复合板材，具有尺寸稳定、耐磨损、耐腐蚀、可钉、可锯、可铆、防水、抗霉抗虫蛀、应用广泛等优点。
具体实施方式
本实施例的阻燃的氯磺化聚乙烯橡胶/生物质复合板材，其由如下重量份的原料制备而成：水稻秸秆200份、小麦秸秆120份、氢氧化钠溶液1000份、甲苯1000份、衣康酸40份、过氧化二异丙苯5份、丙酮120份、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷25份、松香酸聚氧乙烯酯8份、石棉纤维30份、硬脂酸钠12份、硼酸锌12份、磷脂酰乙醇胺8份、二辛基琥珀酸磺酸钠5份、氯磺化聚乙烯橡胶100份、三（壬基苯基）亚磷酸酯8份、邻苯二甲酸二丁酯4份、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺4份、盐酸溶液适量、去离子水适量。
本实施例的阻燃的氯磺化聚乙烯橡胶/生物质复合板材，其由如下步骤制备而成：
（1）将水稻秸秆、小麦秸秆切割成1-2cm的小段，加入氢氧化钠溶液，置水浴锅中加热回流10h后，抽滤，滤饼用去离子水洗至PH为7-8，最后在50℃下真空干燥24h，研磨筛分，得到150目的粉末，置于干燥器中备用；将干燥后的秸秆粉末加入到甲苯中，混合均匀后升温至65℃，同时缓慢滴加衣康酸、过氧化二异丙苯和丙酮配置的混合溶液以及二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷，滴加完毕后继续恒温搅拌2h，再加入松香酸聚氧乙烯酯，升温至90℃，继续恒温搅拌反应12h，蒸馏除去溶剂，洗涤，干燥；
（2）将石棉纤维短切成1-2cm的小段，加入到硬脂酸钠和相当于硬脂酸钠重量份8倍的去离子水配置的溶液中，常温下搅拌12h，升温至80℃，搅拌4h，加入硼酸锌和磷脂酰乙醇胺，继续搅拌10h，加入二辛基琥珀酸磺酸钠，100℃继续搅拌反应3h，置于鼓风干燥箱内120℃鼓风干燥8h，研磨，筛分，得到100-150目的颗粒；
（3）将氯磺化聚乙烯橡胶、三（壬基苯基）亚磷酸酯、邻苯二甲酸二丁酯加入密炼机进行密炼，温度控制在140℃，密炼时间12min；将密炼之后的胶料用40目的单层铁网过滤，滤胶温度控制在80℃；将密炼滤胶后的胶料、步骤（1）的产物、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺和步骤（2）的产物混合均匀后，在开炼机上进行热炼40min，温度控制在110℃，冷却至55℃出料；将石蜡均匀涂在垫板表面，然后将冷却后的物料在垫板上铺装成疏松板胚，再在室温状态下预压，预压压力为2MPa，时间60s；再预热，待温度升到180℃后，以10MPa的压力进行热压100s，即得阻燃的氯磺化聚乙烯橡胶/生物质复合板材。
性能测试：
耐酸试验：取一块约10cm*10cm的样品，称重，在23±2℃，20%的硫酸中浸泡24h，取出后擦干，放置4-6h，称重，增重小于等于0.8%。
耐碱试验：取一块约10cm*10cm的样品，称重，在23±2℃，20%的烧碱中浸泡24h，取出后擦干，放置4-6h，称重，增重小于等于0.8%。