[發明專利]一種植物纖維增強聚丙烯復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202211313214.5
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115536942B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 余林華;周素蓉;蘇中淮;王彬;王海利
• 申請（專利權）人: 蘇州旭光聚合物有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L51/06;C08L97/02;C08L1/02;C08K7/28;C08K9/06;C08J5/06;C08J5/04;D06M11/38;D06M11/74;D06M13/513;D06M15/55;D06M15/59;D06M11/79
• 代理公司: 上海維卓專利代理有限公司 31409
• 代理人: 吳彥

1.一種植物纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于：由包含以下重量份數的原料制成：

均聚聚丙烯68-99份；

馬來酸酐接枝聚丙烯5-10份；

耐高溫改性稻草纖維15-20份；

竹纖維10-15份；

中空玻璃微珠1-3份；

抗氧劑0.1-1份；

潤滑劑0.1-1份；

炭黑0.1-1份；

所述耐高溫改性稻草纖維的制備方法包括以下步驟：

堿處理，將稻草纖維與10-12wt%NaOH溶液混合，浸泡24-36h，取出，洗滌至中性，干燥，得到堿處理稻草纖維；

改性處理，將堿處理稻草纖維用3-4wt%乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)?硅烷的甲醇溶液浸泡24-48h，固液分離，干燥，得到改性稻草纖維；

耐高溫處理，配置含有泡沫炭顆粒的耐高溫涂料，將耐高溫涂料噴涂至改性稻草纖維的表面，加熱固化，得到耐高溫改性稻草纖維；

所述耐高溫涂料由包括如下重量份的組分制成：

雙酚A型環氧樹脂100份；

聚酰胺樹脂10-20份；

3-(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1.5-3份；

多孔二氧化硅8-15份；

稀釋劑7-8份；

2-乙基-4-甲基咪唑2-4份；

均苯四甲酸酐10-12份；

丙酮35-40份；

所述泡沫炭顆粒的制備方法包括以下步驟：將酚醛樹脂、椰殼纖維、正戊烷、碳酸丙烯酯、十二烷基磺酸鈉混合均勻，注入成型模具內，加熱至82-84℃，發泡固化25-30min，得到炭化前驅體，將炭化前驅體置于氮氣氣氛下，高溫炭化，冷卻，粉碎，篩分，得到泡沫炭顆粒；

所述酚醛樹脂、椰殼纖維、正戊烷、碳酸丙烯酯和十二烷基磺酸鈉的質量比為100：（6-8）：（8-11）：（1-2）：（3-5）；

所述高溫炭化步驟具體為：先升溫至460-470℃，炭化2.5-3h，再升溫至960-980℃，炭化2-3h；

所述中空玻璃微珠經過偶聯劑改性處理：將中空玻璃微珠和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)?硅烷按質量比為100：（2-4）溶解于乙醇水溶液中，超聲分散后，加入鹽酸調節pH為3.5-4，加熱至85-90℃，攪拌均勻，固液分離，用無水乙醇洗滌，干燥，得到改性后的中空玻璃微珠。

2.根據權利要求1所述的一種植物纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于：所述稻草纖維的長度為1-2mm，直徑為45-55μm。

3.根據權利要求1所述的一種植物纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于：所述耐高溫涂料固化后的厚度為15-30μm。

4.權利要求1-3任一項所述的植物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：

步驟一，將均聚聚丙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯、中空玻璃微珠、抗氧劑、潤滑劑、炭黑混合攪拌均勻，得到混合料；

步驟二，將混合料加入雙螺桿擠出機的主喂料口，在190-260℃熔融共混，得到熔融共混物；

步驟三，將竹纖維和耐高溫改性稻草纖維從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，與熔融共混物在190-260℃熔融共混后擠出，冷卻，造粒，干燥，得到植物纖維增強聚丙烯復合材料。