[發(fā)明專利]一種麻纖維/聚丙烯耐磨型木塑復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110361303.2
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN103102586A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周一新
• 申請（專利權(quán)）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L97/02;C08L51/06;C08K3/26;B29C43/58
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種麻纖維/聚丙烯耐磨型木塑復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

木塑復(fù)合材料不僅具有原木特有的木質(zhì)感，而且尺寸穩(wěn)定性、耐水性、耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良，不怕蟲蛀，易于著色，維護(hù)要求低，使用壽命長，易于成型和可二次加工。另外，它還可充分利用回收木材、余料、木屑等原來被廢棄的木料，大幅度提高天然木材的利用率，并可解決廢棄木料所造成的垃圾污染及處理問題，具有保護(hù)環(huán)境和提高人造木材制品附加價值的功效。因而木塑復(fù)合材料現(xiàn)已引起人們的廣泛重視，被譽為綠色環(huán)保新型材料，具有廣闊的發(fā)展前景。隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的持續(xù)發(fā)展，我國對木塑復(fù)合材料的開發(fā)研究取得了工業(yè)化階段性成果。目前，我國對木塑復(fù)合材料的研究主要集中在工藝設(shè)備、配方改性、老化研究等方面；應(yīng)用主要在建筑業(yè)，用于制作護(hù)墻板、天花板、壁板、門窗框、海邊鋪地板、建筑模板、防潮隔板、樓梯板、站臺及路板等，另外還開始用于汽車車廂底板、鐵路客車地板等。

木塑復(fù)合材料使用中的表面耐磨性能是其重要的性能指標(biāo)。所謂材料耐磨性是指其在一定的摩擦條件下抵抗磨損的能力，磨損是材料表面受摩擦、擠壓、沖擊、剝蝕以及這幾種因素綜合作用時所產(chǎn)生的一種表面變化過程，其特點是磨損部分只是表面、形狀和體積等物理性質(zhì)發(fā)生變化，而沒有化學(xué)性質(zhì)的變化。南京林業(yè)大學(xué)李大綱等研究了木塑復(fù)合材料的表面耐磨性能和自然氣候條件老化對其耐磨性能的影響。

近年來，環(huán)保意識深入人心，植物纖維以其無毒無害、生態(tài)環(huán)保、可降解、輕質(zhì)價廉、比強度和比模量高、耐摩擦磨損及可再生等優(yōu)良特性，在增強聚合物基復(fù)合材料的應(yīng)用中越來越受到人們的重視。如劍麻（SF）是一種多年生的天然硬質(zhì)纖維作物，具有質(zhì)地堅韌、耐磨損、耐酸堿、耐海水、抗腐蝕及耐低溫等突出優(yōu)點，可作為木塑復(fù)合材料的原料和增強劑。桂林理工大學(xué)陸紹榮等對劍麻纖維增強聚丙烯木塑復(fù)合材料耐磨性進(jìn)行了相關(guān)研究。此外，專利CN101781470也公開了一種高耐磨木塑復(fù)合材料及其制備方法，該方法采用高耐磨的改性納米陶瓷粒子和改性植物纖維粉熔融共混得到高耐磨木塑復(fù)合材料。

以上研究和專利，對高耐磨性木塑復(fù)合材料的工業(yè)化生產(chǎn)具有重要意義，為其廣泛應(yīng)用做了很好的準(zhǔn)備工作。隨著科技的不斷發(fā)展和人們需求的不斷提高，對木塑復(fù)合材料的要求也更加多元化。但是，目前未處理的麻纖維與樹脂基體的界面粘結(jié)不理想，導(dǎo)致復(fù)合材料的力學(xué)性能不高，從而限制了麻纖維在實際中的應(yīng)用；另一方面，在建材、家具、包裝等潛在應(yīng)用領(lǐng)域，木塑復(fù)合材料的耐磨性和表面硬度也是重要的性能指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提供一種界面粘結(jié)良好，并具有良好耐磨性和表面硬度的麻纖維/聚丙烯耐磨型木塑復(fù)合材料。

本發(fā)明的另一目的是提供該麻纖維/聚丙烯耐磨型木塑復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種麻纖維/聚丙烯耐磨型木塑復(fù)合材料，由包括以下重量份的組分制成：

聚丙烯PP????????????30-70份，

麻纖維??????????????10-50份，

偶聯(lián)劑??????????????1.5-5份，

相容劑??????????????0.5-10份，

輔助劑??????????????1-10份。?

優(yōu)選的，所述麻纖維為短切劍麻纖維（SF），白色，長度為5-8mm。劍麻纖維是一種硬質(zhì)纖維，質(zhì)地堅韌，耐磨擦，不易脆斷。

優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，選自????????????????????????????????????????????????-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（KH570）、乙烯基三甲氧基硅烷（A-171）中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述相容劑選自馬來酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）或馬來酸酐接枝聚乙烯（PE-g-MAH）中的一種或兩種。

優(yōu)選的，所述輔助劑為輕質(zhì)碳酸鈣，粒徑在200-600目。

一種麻纖維/聚丙烯耐磨型木塑復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）按照以下重量份稱取原料：聚丙烯30-70份，麻纖維10-50份，偶聯(lián)劑1.5-5份，相容劑0.5-10份，輔助劑1-10份；

（2）麻纖維預(yù)處理：將麻纖維經(jīng)過堿處理后，均勻噴霧偶聯(lián)劑的乙醇溶液，然后在70-80℃下烘干備用；