一种天然纤维增强材料以及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种天然纤维增强材料，所述天然纤维增强材料的组成原料的重量份数为：聚丙烯60

【技术实现步骤摘要】
一种天然纤维增强材料以及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子领域，具体涉及一种天然纤维增强材料以及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着汽车行业的迅速发展，汽车构件的整体质量也在提升，复合材料已经逐渐取代钢铁材料在汽车构件上的应用，由于易成型、易加工、韧性高等大量优点，市场上大多采用碳纤维或者玻璃纤维增强复合材料。然而，随着对环境和能源的重视，人们逐渐意识到这类复合材料会对生态产生日益严重的破坏，每年在我国人造纤维增强材料的废弃物都达百万吨以上，这些废弃物很难回收再利用，只能采取焚烧和填埋的方法处理，大量的废弃材料会对环境会产生巨大影响。于是人们越来越倾向使用更为绿色环保的复合材料，因此，由天然纤维加工而成的复合材料成为了目前的开发热点。
[0003]天然纤维增强材料具有许多突出的优点：特有的力学性能、良好的热性能、低密度、优秀的成行性、无毒、环保、原料易获得等等。随着深入研究，通过采用特定重量份数的特定组成原料可以改善天然纤维增强材料的一些性能。例如，已知在现有技术中，可以加入一定量的阻燃剂等原料，使得复合材料具有优异的阻燃效果；也可以引入Nano
‑
TiO2来改善天然纤维的气味；或者通过改性剂和引发剂以及硬质天然纤维来增强复合材料的机械强度。
[0004]然而，绝大部分的天然纤维增强材料都用于汽车中不可见的构件中，因而对于外观并没有较大的要求，但当在可见的汽车内饰件中使用天然纤维增强材料时，其美观度就成为了重要的考虑因素。在现有技术中，通过加入皮肤触感改良剂和玻璃微珠，天然纤维增强材料具有了低光泽度和较好的触感，然而其物理性能并不能令人满意。

技术实现思路

[0005]值得注意的是，本专利技术的目的在于克服
技术介绍
中已经发现的一个或多个缺点，即提供一种适用于汽车中可见的内饰件的天然纤维增强材料，其具有极佳的美观度，同时具有优秀的物理性能以及较轻的重量。
[0006]为此目的，本专利技术的第一方面提出了一种天然纤维增强材料，所述天然纤维增强材料的组成原料的重量份数为：
[0007]聚丙烯 60
‑
85份；
[0008]天然纤维 5
‑
30份；
[0009]相容剂 0.05
‑
8份；
[0010]玻璃微珠 0
‑
5份；
[0011]润滑分散剂(TAF) 0.2
‑
2.0份；以及
[0012]至少一种抗氧化剂：0.1
‑
0.6份。
[0013]本专利技术通过添加相容剂来增加聚丙烯与天然纤维之间物理和化学的相容性；通过玻璃微珠和润滑分散剂的作用消除天然纤维增强材料的表面缺陷，降低不良率，改善表面
的光泽度和爽滑性；以及采用抗氧化剂来改善天然纤维增强材料在加工条件下的耐变色性，最终制成外表美观、密度小以及具有优秀物理性能的成品。
[0014]优选地，所述至少一种抗氧化剂包括抗氧化剂1010，抗氧化剂1010的重量份数为0.1
‑
0.5份。
[0015]优选地，所述至少一种抗氧化剂包括抗氧化剂168，抗氧化剂168的重量份数为0.2
‑
0.6份。
[0016]另外，可以同时添加抗氧化剂1010和168以通过两者的协同效应来改善成品的观赏性和物理性能。
[0017]优选地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯的一种或其混合物，所述聚丙烯的溶体流动速率为10
‑
25g/10min。
[0018]优选地，所述天然纤维为纸浆纤维或纤维素纤维。
[0019]其中，所述纤维素纤维为粘胶纤维、醋酸纤维、莱赛尔纤维、莫代尔纤维、竹纤维或铜氨纤维。
[0020]优选地，所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐(PP
‑
g
‑
MAH)或聚丙烯接枝苯乙烯(PP
‑
g
‑
PS)。
[0021]可选地，所述相容剂包括偶联剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂、镁类偶联剂或锡类偶联剂。
[0022]本专利技术的第二方面提出了一种制备上述天然纤维增强材料的方法，所述方法包括以下步骤：
[0023](1)根据上文所述的重量份数将聚丙烯、相容剂、润滑分散剂以及至少一种抗氧化剂充分混合均匀；
[0024](2)将充分混合的物料加入挤出机中，随后在挤出机的侧喂料口处加入天然纤维和玻璃微珠进行熔融混合，再通过挤出机挤出、造粒成型，从而制得天然纤维增强材料。
[0025]优选地，所述挤出机为双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的长径比为35
‑
40。
[0026]优选地，所述挤出机的熔融造粒温度为160
‑
230摄氏度。
具体实施方式
[0027]下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。
[0028]本专利技术提供了一种天然纤维增强材料，该天然纤维增强材料的组成原料的重量份数为：
[0029]聚丙烯 60
‑
85份；
[0030]天然纤维 5
‑
30份；
[0031]相容剂 0.05
‑
8份；
[0032]玻璃微珠 0
‑
5份；
[0033]润滑分散剂 0.2
‑
2.0份；以及
[0034]至少一种抗氧化剂：0.1
‑
0.6份。
[0035]其中，聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯的一种或其混合物，其溶体流动速率为10
‑
25g/10min。
[0036]优选地，天然纤维为纸浆纤维或纤维素纤维，其中，纤维素纤维为粘胶纤维、醋酸
纤维、莱赛尔纤维、莫代尔纤维、竹纤维或铜氨纤维。
[0037]相容剂的加入，能够使聚丙烯和天然纤维等原料通过混炼，提高相界面层的黏结力，促进相分散，使形态结构稳定化，并借助聚合物分子间的键合力，降低两相组分间的界面张力，增加共混体系的均匀性，减小相分离，改善聚合物共混的综合性能。
[0038]优选地，相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐或聚丙烯接枝苯乙烯。
[0039]具体地，聚丙烯接枝马来酸酐可以成为增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性的桥梁，能够极大地改善天然纤维和聚丙烯之间的亲和性以及天然纤维的分散性，因而有效地增强天然纤维在聚丙烯中的分散，以提高天然纤维增强材料的拉伸强度和冲击强度。
[0040]可选地，相容剂包括偶联剂。偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂、镁类偶联剂或锡类偶联剂，其在加工过程中能够降低材料的粘度，同样可以改善天然纤维的分散度以提高各种物理性能，例如良好的表面质量以及机械、热和电性能。
[0041]可选地，玻璃微珠为中空玻璃微珠。该玻璃微珠导热系数较低，抗压强度高，且分散性和流动性好，还有较高的化学稳定性。
[0042]润滑分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然纤维增强材料，其特征在于，所述天然纤维增强材料的组成原料的重量份数为：聚丙烯：60
‑
85份；天然纤维：5
‑
30份；相容剂：0.05
‑
8份；玻璃微珠：0
‑
5份；润滑分散剂：0.2
‑
2.0份；以及至少一种抗氧化剂：0.1
‑
0.6份。2.根据权利要求1所述的天然纤维增强材料，其特征在于，所述至少一种抗氧化剂包括抗氧化剂1010，抗氧化剂1010的重量份数为0.1
‑
0.5份。3.根据权利要求1或2所述的天然纤维增强材料，其特征在于，所述至少一种抗氧化剂包括抗氧化剂168，抗氧化剂168的重量份数为0.2
‑
0.6份。4.根据权利要求1所述的天然纤维增强材料，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯的一种或其混合物，所述聚丙烯的溶体流动速率为10
‑
25g/10min。5.根据权利要求1所述的天然纤维增强材料，其特征在于，所述天然纤维为纸浆纤维或...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮馨怡，张圣国，
申请(专利权)人：佛吉亚中国投资有限公司，
类型：发明
国别省市：