[发明专利]一种大麻-椰壳混杂聚丙烯复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种大麻‑椰壳混杂聚丙烯复合材料及其制备方法和应用，涉及复合材料制备技术领域。该复合材料以植物纤维为增强纤维，以聚丙烯为基体；植物纤维由大麻纤维与椰壳纤维按照0:1‑7:3的质量比混杂得到；植物纤维和聚丙烯的质量比为3:7。制备方法为：首先对大麻纤维和椰壳纤维进行碱处理；然后将碱处理后的大麻纤维和椰壳纤维洗涤至中性，干燥，按照混杂比于聚丙烯基底膜上进行铺层复合，即得复合材料。本发明的复合材料可实现优于玻纤/聚丙烯复合材料的机械性能，具有替代玻纤/聚丙烯复合材料的可行性，同时，该复合材料还具有天然纤维材料固有的质轻、环保等特点，且制备工艺简单，具有极大的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及复合材料制备技术领域，特别是涉及一种大麻-椰壳混杂聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

目前，家用汽车已成为最重要的交通工具，复合材料是目前汽车生产常用重要材料之一。

复合材料有很多种类，最常见的为玻纤与聚丙烯混合复合材料，其中，对加入增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PPg-MAH)挤出工艺，玻纤长度等因素的研究讨论结果表明，PP-gMAH的加入都能使玻纤维增强复合材料的机械性能得到显著提高；武俊等对长玻纤增强聚丙烯复合材料的制备研究表明，在配方中添加质量分数为2％的降温母粒，选用A型长玻纤可以制得力学性能良好、外观符合要求的长玻纤/聚丙烯复合材料。同时玻纤增强聚丙烯(PPG)与通用聚丙烯塑料(PP)相比，不仅力学性能优秀，还具有良好的耐温性、耐老化性及成型加工性等。但是玻纤与聚丙烯复合材料对环境有污染，不符合目前对环境保护的要求。随着时代的发展、人们环保意识的加强以及对汽车废弃物的可回收等规定的提出，可回收再利用的环保复合材料成为了人们关注的重点。

天然纤维增强复合材料具有环保优势，其必不可少的组成部分是植物纤维复合材料树脂基体，基体黏合植物纤维起着传递载荷的作用，其次，也能够保护天然纤维免受化学以及物理损伤，以及赋予复合材料抗冲击和可延展等性能。植物天然纤维具有密度小、价格便宜、对设备的消耗小、可回收、对人体伤害低、对周围环境伤害低等等很多好处，使人们越来越青睐于开发天然植物纤维复合材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种大麻-椰壳混杂聚丙烯复合材料及其制备方法和应用，以解决上述现有技术存在的问题，使得复合材料在满足环保要求的基础上，具有优异的力学性能，进而满足汽车材料的应用需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种植物纤维混杂聚丙烯复合材料，所述复合材料以植物纤维为增强纤维，以聚丙烯为基体；所述植物纤维由大麻纤维与椰壳纤维混杂得到；

所述植物纤维和聚丙烯的质量比为3:7；

所述大麻纤维与椰壳纤维的混杂质量比为0:1-7:3。

本发明还提供上述复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)对大麻纤维和椰壳纤维进行碱处理；

(2)将碱处理后的大麻纤维和椰壳纤维洗涤至中性，干燥，然后按照所述混杂比于聚丙烯基底膜上进行铺层复合，即得所述复合材料。

进一步地，所述碱处理步骤为：在氢氧化钠溶液中浸泡24h。

进一步地，所述氢氧化钠溶液的浓度为2％。

在碱处理之前还包括干燥的步骤，具体为：在70℃条件下干燥1h。

进一步地，步骤(2)复合时的压力为4pa，复合时间为20min。

本发明还提供上述复合材料在汽车制造领域中的应用。