[發明專利]一種稀土改性天然纖維增強聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201210296757.0
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN103627077A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 郭學林
• 申請（專利權）人: 滁州格美特科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L51/06;C08K13/02;C08K5/3492;C08K3/22;C08J5/06;D04H1/4382;D04H1/46;D06M11/17;D06M13/432;D06M13/342;D06M101/06
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種稀土改性天然纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，由包含以下重量份的組分制成：

聚丙烯　　　　　　　80~100份，

天然纖維????????????30~60份，

相容劑??????????????5~8份，

阻燃劑??????????????20~35份，

復合型抗氧劑????????0.5~1.0份，

加工助劑????????????1~1.5份，

其中，天然纖維在使用前采用稀土改性劑進行改性處理。

2.根據權利要求1所述的稀土改性天然纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述天然纖維采用稀土改性劑進行改性處理，具體步驟為：

將天然纖維在稀土改性劑中浸泡1.5~2小時，之后取出并放入100~110℃的烘箱中烘干制成稀土改性天然纖維，其中稀土改性天然纖維中稀土改性劑的含量為足以使天然纖維濕潤。

3.根據權利要求1或2所述的稀土改性天然纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述天然纖維選自亞麻、大麻、黃麻或洋麻纖維中的一種或幾種；

所述稀土改性劑由包含以下重量份的組分制成：

稀土化合物???????????5~10份，

乙醇?????????????????85~100份，

乙二胺四乙酸?????????0.3~0.8份，

氯化銨???????????????0.8~1.5份，

硝酸?????????????????0.5~1.0份，

尿素???????????????????2~5份。

4.根據權利要求3所述的稀土改性天然纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述稀土化合物選自氯化鑭、氯化鈰、氧化鑭或氧化鈰中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的稀土改性天然纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述相容劑選自馬來酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯或丙烯酸接枝聚乙烯中的一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的稀土改性天然纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述阻燃劑為三聚氰胺鹽類阻燃劑和無機氧化物阻燃劑重量比為2~3：1的混合物。

7.根據權利要求6所述的稀土改性天然纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述三聚氰胺鹽類阻燃劑選自三聚氰胺氰脲酸鹽、三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺聚磷酸鹽、三聚氰胺焦磷酸鹽、三聚氰胺八鉬酸鹽或三聚氰胺硼酸鹽中的一種或幾種；

所述無機氧化物阻燃劑選自三氧化二銻、氫氧化鎂或氫氧化鋁中的一種或幾種。

8.根據權利要求1所述的稀土改性天然纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述復合型抗氧劑選自N,N′-二（β-萘基）對苯二胺、硫代二丙酸十八酯、[β-（3,5二叔丁基4-羥基-苯基）丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯或1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁苯基)丁烷中的兩種或兩種以上；

所述加工助劑選自硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸或石蠟中的一種或幾種。

9.一種權利要求1~8中任一項所述的稀土改性天然纖維增強聚丙烯復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將30~60重量份天然纖維浸入稀土改性劑中浸泡1.5~2小時，之后取出并放入100~110℃的烘箱中烘干得到稀土改性天然纖維；

（2）將上述稀土改性天然纖維經過梳理、鋪網、針刺得到稀土改性天然纖維氈；

（3）將80~100重量份聚丙烯、5~8重量份相容劑、20~35重量份阻燃劑、0.5~1.0重量份復合型抗氧劑和1~1.5重量份加工助劑加入混合機混合10~15min，再加入螺桿擠出機熔融擠出進浸漬模具中；

（4）將稀土改性天然纖維氈牽引通過浸漬模具，使混合熔體充分浸漬稀土改性天然纖維氈，再在平板硫化機模具中成型，模具溫度為200~240℃，壓力為6~12MPa，并保溫保壓3~6?min；

（5）將平板硫化機在壓力保持恒定的條件下降溫至115-125℃，之后卸掉壓力，將模壓成型后的復合材料連同模具一起取出，冷卻至50~60℃，制得稀土改性天然纖維增強聚丙烯復合材料。

10.根據權利要求9所述的稀土改性天然纖維增強聚丙烯復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中，稀土改性天然纖維氈經過梳理機梳理、鋪網機鋪網、針刺機針刺成氈；

所述步驟（3）中，所述混合機轉速為800~1200?r/min，所述螺桿擠出機的螺桿轉速為250~400?r/min，擠出段溫度依次為：180~195℃、190~205℃、205~220℃。