[发明专利]一种纤维增强高密度聚乙烯/石墨复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维增强高密度聚乙烯/石墨复合材料，其特征在于，由以下重量份配比制得：天然植物纤维15~60份、石墨5~10份、聚烯烃40~60份、发泡剂1~10 份、交联剂0.5~1份、增塑剂5~8份、润滑剂1~10份、活化剂1~10 份。

2.根据权利要求1所述纤维增强高密度聚乙烯/石墨复合材料，其特征在于，所述石墨为微晶石墨粉，粒径为6~10微米。

3.根据权利要求1所述纤维增强高密度聚乙烯/石墨复合材料，其特征在于，所述天然植物纤维为黄麻纤维或剑麻纤维。

4.根据权利要求1所述纤维增强高密度聚乙烯/石墨复合材料，其特征在于，所述聚烯烃为高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述纤维增强高密度聚乙烯/石墨复合材料，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠中的至少一种。

6.根据权利要求1所述纤维增强高密度聚乙烯/石墨复合材料，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯、聚乙二醇的至少一种。

7.根据权利要求1所述纤维增强高密度聚乙烯/石墨复合材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯的至少一种。

8.根据权利要求1所述纤维增强高密度聚乙烯/石墨复合材料，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡、羟基硬脂酸、硬脂酸正丁酯、硬脂酸单甘油酯的至少一种。

9.根据权利要求1所述纤维增强高密度聚乙烯/石墨复合材料，其特征在于，所述活化剂为氧化锌、氧化镁、氧化铝中的至少一种。

10.根据权利要求1~9任意一项所述纤维增强高密度聚乙烯/石墨复合材料的制备方法，其特征在于，由以下步骤制备：

S1. 处理天然植物纤维：

S11. 将天然植物纤维洗去表面的杂质，再用去离子水反复洗涤，放入恒温烘箱，在85~90℃恒温条件下烘3~6h进行干燥；

S12. 将步骤S11所得的天然植物纤维称取3~5g放入100mL水热反应釜的聚四氟乙烯内胆中，加入70mL浓度为1.5~2.5mol/L的强碱溶液，放入恒温烘箱，在170~190℃下恒温加热10~12h自然冷却后拿出，用去离子水将固体物质洗至中性后，放入恒温鼓风烘箱中在70~80℃ 恒温条件下进行烘干处理10~12h，获得干燥的白色絮状前驱体；备用；

S2. 制备天然植物纤维处理溶液： 称取一定量的低密度聚乙烯粉料，加入对二甲苯溶剂中，用水浴锅加热到80~100℃并不断搅拌致粉料完全溶解，配制成LDPE浓度为2~5wt％的溶液冷却，待用；

S3. 将温度降至60~80℃，加入重量比为3～6：1～2的天然植物纤维和石墨，浸入上述低密度聚乙烯溶液中30~50min，取出放入110~120℃的烘箱中，烘干处理7~9h；

S4. 将聚烯烃、发泡剂、活化剂、交联剂、增塑剂和润滑剂加入混合机中搅拌，搅拌速度为800~1000r/min，混合15~25min；

S5. 将步骤S4所得混合物放入平板硫化机上模压成型，制成聚烯烃薄板，模压温度为150~180℃，压力为5~15MPa，时间为10~15min；

S6. 将步骤S3处理的天然植物纤维织物，与步骤S5制得的聚烯烃薄板放入模具中在平板硫化机上模压成型，制得天然植物纤维聚烯烃复合材料，模压温度为150~180℃，压力为5~15MPa，时间为10~15min。