[发明专利]桃椰子增强的聚丙烯复合物

说明书

本公开提供了“桃椰子增强的聚丙烯复合物”。提供了用于复合物材料的方法和系统。在一个示例中，所述复合物材料包括利用由桃椰子纤维形成的粉末增强的聚合物基质。所得的复合物材料被提供为粒料以用于进一步加工。

技术领域

本说明书总体涉及用于制造和使用复合物材料的方法和系统。具体地，一种包括桃棕榈纤维的复合物材料。

背景技术

聚合物复合物是多相固体材料，其中增强填料与聚合物基体结合成一体，从而产生无法通过单独任一组分实现的协同机械性质。例如，在玻璃纤维增强的聚丙烯(PP)中，玻璃纤维增加了PP的强度和刚度，而不会对由所得的聚合物复合物形成的任何结构施加另外的重量。这些协同机械性质使聚合物复合物具有高度通用性。然而，当前的聚合物复合物可能具有缺点。例如，玻璃纤维可能是研磨性的并且使制造设备劣化，而玻璃的制造可能将不期望的排放物释放到大气中。因此，人们越来越有兴趣将可持续的可再生材料用于各种工业应用，这已经促使人们努力掺入天然纤维作为聚合物复合物的增强剂。

发明人已经认识到，可再生材料并非没有其缺点。作为一个示例，由于聚合物与天然纤维的材料性质的明显差异，天然纤维均匀分散到聚合物中以及复合物组分之间的粘附性可能是具有挑战性的。此外，掺入天然纤维作为细丝(无论是长还是短)可能在所得的复合物材料的目标机械性质中引入方向偏差。例如，复合物材料可以在纤维细丝对准所沿的方向上具有增加的刚度并且在垂直方向上具有降低的刚度。将纤维缠绕在聚合物内可以产生具有更均匀性质的复合物材料，但是可能限制可以应用于复合物材料以形成具有高度结构复杂性的产品的多种处理技术。此外，所得的复合物材料可能不具有美学上吸引人的饰面和外观。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以至少部分地通过复合物材料来解决，所述复合物材料包括聚合物基质和由干燥和研磨的桃椰子(pupunha)纤维形成的精细粉末。在一些示例中，可以将桃椰子纤维研磨以形成原纤维的粉末，所述原纤维是具有比纤维更小的尺寸的杆状结构的结构生物材料。所述纤维的至少一部分可从桃椰子棕榈的茎的壳中获得，所述壳包括纤维素测微原纤维。此外，粉末的一部分还可以包括具有嵌入的交联纤维的桃椰子叶。纤维可以具有大约2mm至5mm的长度、大约1mm至4mm的宽度和0.2mm至0.5mm的厚度。在一些示例中，纤维可以具有高达大约2μm的直径和高达大约5mm的长度。来自壳的纤维素测微原纤维可以具有例如小于1μm的厚度、大约10μm的宽度和大约400μm的长度。以这种方式，提供了具有期望的机械和化学性质以及美观的外形的低成本聚合物复合物，其可以通过各种制造技术进行加工。

作为一个示例，可以将桃椰子棕榈茎的壳(和叶)研磨成粉末并分散到聚丙烯或其他合适的聚合物中。与掺入完整的例如未研磨的纤维相比，通过掺入粉末形式的桃椰子壳和叶，可增加桃椰子纤维与聚丙烯之间的抱合。可以将所得的聚合物复合物挤出成粒料，然后可以使用所述粒料经由制造技术(诸如注塑成型)来形成结构。此类复合物可用于各种不同领域中的各种不同目的，所述领域包括汽车、航空、建筑、体育、造船、化学和特殊工程、医学等。例如，聚合物复合物可以用于形成汽车部件，诸如内部面板、控制台，镶块等。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由随附于具体实施方式的权利要求唯一地限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示出了具有可由聚合物复合物形成的部件的汽车内部的示例。

图2示出了描绘处理桃椰子纤维以形成聚合物复合物的步骤的动画。

图3示出了第一曲线图，其绘制了包含不同量的桃椰子纤维的聚合物复合物的拉伸屈服强度。

图4示出了第二曲线图，其绘制了具有不同量的桃椰子纤维的聚合物复合物的屈服伸长率。