[发明专利]一种改性黄麻纤维增强聚丙烯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性黄麻纤维增强聚丙烯，其包括以下重量份的组分：聚丙烯50～70份，聚乙烯0.1～5份，玻璃纤维3～8份，改性黄麻纤维15～20份，云母粉3～8份，增韧剂3～8份，助剂3～5份，相容剂3～5份；所述改性黄麻纤维的制备方法包括如下步骤：采用温度为60℃的5％NaOH溶液浸泡3～4h取出，再采用清水浸泡1～2h取出，然后在80℃下进行烘干处理，采用硅烷偶联剂及硬脂酸对纤维进行表面涂覆处理，得到改性黄麻纤维。其具有优良的力学性能和较低的密度，低气味、低VOC，在汽车内饰注塑零件上得到相应的运用。本发明还公开了一种改性黄麻纤维增强聚丙烯的制备方法，该制备方法简单易行，适于工业化生产。

技术领域

本发明涉及改性聚丙烯，具体涉及一种改性黄麻纤维增强聚丙烯及其制备方法。

背景技术

黄麻与常规的增强材料相比，该材料为植物资源，可再生，每年均有新的黄麻投入市场，是良好的可持续使用的绿色环保材料。

黄麻生产成本较低，具有较高的比强度和比模量，与热塑性树脂进行共混改性能开发出可降解和再生的绿色复合材料，这能极大地扩大黄麻制品的运用领域，如将开发的黄麻制品在汽车产业中运用则是非常有意义的事情。

但考虑到黄麻中富含各种木质素、脂肪酸、果胶、半纤维素、纤维素等成分，且黄麻纤维为亲水材质，这些因素均会影响聚丙烯与黄麻纤维在改性时的相容性而使材料的机械性能大幅降低；另外由于黄麻纤维在加工时会有很大的气味及小分子物质产生，这会使材料制成汽车零件后导致车内气味、VOC超标。所以对黄麻纤维进行有效的表面改性及处理进而改善其与聚丙烯的相容性并寻找合适的方法来减小材料的气味、VOC并增强材料的机械性能是拓宽其运用领域的重要手段，只有这样才能将其在汽车零件上使用。

CN103146054B公开了一种改性黄麻纤维增强聚丙烯及其制备方法，该产品由包括以下重量份的组分制成：聚丙烯100份，改性黄麻纤维10-80份，纳米碳酸钙5-15份，增韧剂5-15份，助剂0-10份。CN106589578A公开了一种高性能黄麻纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法，其包括以下重量份计的原料：黄麻纤维20～60；聚丙烯30～80；相容剂1～10；偶联剂0.5～2；抗氧剂0.1～1；润滑剂0.2～1。两者的黄麻纤维改性时均采用常温的碱溶液，增加了改性处理时间，并且不能彻底的脱出黄麻纤维中的酸和胶。两者都是本领域的一种有益尝试，但在材料气味去除方面仍然存在一定缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性黄麻纤维增强聚丙烯及其制备方法，其具有优良的力学性能和较低的密度，低气味、低VOC，能够在汽车内饰注塑零件上得到相应的运用，且制备方法简单易行，适于工业化生产。

本发明所述的改性黄麻纤维增强聚丙烯，其包括以下重量份的组分：

聚丙烯50～70份，

聚乙烯0.1～5份，

玻璃纤维3～8份，

改性黄麻纤维15～20份，

云母粉3～8份，

增韧剂3～8份，

助剂3～5份，

相容剂3～5份；

所述改性黄麻纤维的制备方法包括如下步骤：采用温度为60℃的5％NaOH溶液浸泡3～4h取出，再采用清水浸泡1～2h取出，然后在80℃下进行烘干处理，采用硅烷偶联剂及硬脂酸对纤维进行表面涂覆处理，得到改性黄麻纤维。

进一步，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或高结晶聚丙烯中的一种或一种以上；所述聚乙烯为高密度聚乙烯。

进一步，所述玻璃纤维为硅烷偶联剂和稀土硝酸盐改性的短切玻璃纤维；所述云母粉为800～1250目的超细云母粉。