CN103373015A - 一种麦秆/pp织物层压轻质复合板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及一种麦秆/PP织物层压复合板材及其制备方法。该复合板材由包含以下重量份的组分制成：麦秆40-80份，聚丙烯织物20-60份。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的原料是一种绿色环保的环境友好型材料。本发明提供的方法工艺简单，易于控制，生产效率高。麦秆/PP织物层压轻质复合板材重量轻、强度高、尺寸稳定性好，相较于传统的麻纤维/PP纤维复合板材具有更好的强度、刚度以及吸声性能。
Description
技术领域
本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及一种麦秆/PP织物层压复合板材及其制备方法。
背景技术
当前，随着生物复合材料在汽车行业的使用范围不断扩大，天然纤维复合料将成为汽车行业的主流材料。高性能天然纤维复合材料汽车内饰件制备技术，是以麻类纤维(黄麻、红麻、苎麻)为增强材料，以热塑性树脂(PP、PC、PE等)为粘结基体，通过一定的工艺复合成为板材，而后经过模压工艺成型为汽车内饰件的综合技术。此种热塑性复合材料与木质材料、塑料材料相比，兼顾了两者的优点，具有干湿强度均匀、强度高、尺寸稳定性好、压延性好、容易成型等特点，可以和多种面料(针织、无纺布、皮革等)复合成多种规格汽车内饰部件，可广泛应用于客、货、轿车的顶棚、门内护板、行李架搁板、高架箱侧围等内饰产品。制成的产品具有质量轻、强度高、韧性好、表面光洁、不易变形、装配方便等优点。产品符合国家产业政策、技术政策，有较高的技术含量和附加值，满足了汽车行业对绿色环保材料的需求，作为一种新型绿色环保汽车内饰装饰材料，应用前景十分广阔。
目前已有大量文献和专利报道，不少也已经得到产业化生产应用。专利中国专利CN101641252 A公开了一种天然复合材料制成的座椅结构及其制备方法，是高性能天然纤维复合材料很具代表性的应用实例；中国专利CN 100564023C公开了一种麻塑复合材料板材及其制备方法，该法在两层麻纤维改性塑料层中间热压麻纤维布增强塑料层制备多层热压复合材料，应用于交通领域如汽车、飞机等交通工具的货架板、门内板等，建筑领域的装饰板、栅栏、栏杆等，包装领域的托盘、货架等；中国专利CN101659284 B采用麻纤维复合材料制备一种车底部导流板，该种材料重量轻、强度高，综合性能优异；中国专利CN101537713A公开了一种轻质麻纤维增强聚丙烯合金复合板及其加工工艺，采用流水线式操作，节省原料、降低成本的同时，产品性能有很大提升，应用于汽车内饰材料如汽车顶棚、前后顶、后围板、侧面板等方面。
随着天然纤维复合材料的广泛应用，对天然纤维的种类和需求也越来越大，基于现有麻纤维增强效果有待提高，产品性能有更大更高的需求。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种麦秆/PP织物层压轻质复合板材及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种麦秆/聚丙烯织物层压复合板材，由包含以下重量份的组分制成：
麦秆 40-80份，
聚丙烯(PP)织物 20-60份。
所述的麦秆为天然作物小麦秸秆，长度为5-10cm，选自未撕裂、半撕裂或1/4撕裂中的一种或一种以上。麦秆为圆形结构，未撕裂即为不动，半撕裂即为1/2开裂，以此类推，1/4撕裂。
所述的聚丙烯(PP)织物面密度为20g/m2、大小为1m×1m。
一种上述麦秆/聚丙烯织物层压轻质复合板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将20-60重量份PP织物平铺于工作台上，然后将40-80重量份麦秆均匀分布于PP织物上，制备麦秆/PP织物复合铺层预制件；
(2)将上述麦秆/PP织物复合铺层预制件层叠，热压，然后冷却成型即得轻质复合板材。
所述的步骤(2)中，麦秆/PP织物复合铺层预制件的层叠张数为1-3张。
所述的步骤(2)中，热压温度为175-195℃、热压压力为0.5-1.5MPa，热压时间为60-120s，热压装置为模压机。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)原料采用价廉的天然作物麦秆，环保且易于降解，是一种绿色环保的环境友好型材料。
(2)制备方法工艺简单，易于控制，生产效率高。
(3)本发明的麦秆/PP织物层压轻质复合板材重量轻、强度高、尺寸稳定性好，相较于传统的麻纤维/PP纤维复合板材具有更好的强度、刚度以及吸声性能。
(4)在力学系性能提高的同时，既减轻了材料的重量，又节约了原材料成本，得到质轻价廉、综合性能良好的麦秆/PP织物层压轻质复合板材，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合各实施例详细描述本发明。
下列实施例中国的聚丙烯织物来自仪征市金达织物有限公司，其面密度为20g/m2、大小为1m ×1m。
实施例1
(1)按照下面的重量称取原料(重量份)：
麦秆(长5cm，未撕裂) 40份，
PP织物 60份，
(2)将上述60份(3张)PP织物分别平铺于工作台上，然后将上述40份麦秆均匀分布于PP织物上，制备麦秆/PP织物复合铺层预制件；将上述麦秆/PP织物复合铺层预制件三层层叠，在温度175-195℃、压力0.5-1.5MPa条件下，模压机上热压60-120s，然后冷却成型即得轻质复合板材。
该材料的相关性能，详见表1。
实施例2
(1)按照下面的重量称取原料(重量份)：
麦秆(长7cm，未撕裂) 60份，
PP织物 40份，
(2)将上述40份(2张)PP织物分别平铺于工作台上，然后将上述60份麦秆均匀分布于PP织物上，制备麦秆/PP织物复合铺层预制件；将上述麦秆/PP织物复合铺层预制件两层层叠，在温度175-195℃、压力0.5-1.5MPa条件下，模压机上热压60-120s，然后冷却成型即得轻质复合板材。
该材料的相关性能，详见表1。
实施例3
(1)按照下面的重量称取原料(重量份)：
麦秆(长10cm，未撕裂) 80份，
PP织物 20份，
(2)将上述20份(1张)PP织物分别平铺于工作台上，然后将上述80份麦秆均匀分布于PP织物上，制备麦秆/PP织物复合铺层预制件；在温度175-195℃、压力0.5-1.5MPa条件下，模压机上热压60-120s，然后冷却成型即得轻质复合板材。
该材料的相关性能，详见表1。
实施例4
(1)按照下面的重量称取原料(重量份)：
麦秆(长7cm，半撕裂) 60份，
PP织物 40份，
(2)将上述2张PP织物分别平铺于工作台上，然后将上述60份麦秆均匀分布于PP织物上，制备麦秆/PP织物复合铺层预制件；将上述麦秆/PP织物复合铺层预制件两层层叠，在温度175-195℃、压力0.5-1.5MPa条件下，模压机上热压60-120s，然后冷却成型即得轻质复合板材。
该材料的相关性能，详见表1。
实施例5
(1)按照下面的重量称取原料(重量份)：
麦秆(长7cm，1/4撕裂) 60份，
PP织物 40份，
(2)将上述40份(2张)PP织物分别平铺于工作台上，然后将上述60份麦秆均匀分布于PP织物上，制备麦秆/PP织物复合铺层预制件；将上述麦秆/PP织物复合铺层预制件两层层叠，在温度175-195℃、压力0.5-1.5MPa条件下，模压机上热压60-120s，然后冷却成型即得轻质复合板材。
该材料的相关性能，详见表1。
对实施例1-5制备得到的麦秆/PP织物层压轻质复合板材进行性能测试，测试结果见表1。
表1
注：上述黄麻纤维/PP织物复合轻质板材按照同样的工艺条件制备而成，作为对比试验加以说明。
从表1的数据可以看出，本发明制备的麦秆/PP织物层压轻质复合板材质量轻、强度高、性能好，在弯曲强度、弹性模量、冲击强度、拉伸强度等力学性能相较于黄麻纤维/PP织物复合轻质板材明显提高，在提高强度和刚性的同时，采用纯天然农作物麦秆这一绿色环保的友好性材料，得到质轻价廉、综合性能好的麦秆/PP织物层压轻质复合板材，属于环境友好性新材料；另外，吸声系数也说明，采用麦秆这一新型天然材料，该种板材的吸声性能也有所提高；而且，多层复合热压成型制备方法工艺简单，易于控制，生产效率高。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种麦秆/聚丙烯织物层压复合板材，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成：
麦秆 40-80份，
聚丙烯织物 20-60份。
2.根据权利要求1所述的麦秆/聚丙烯织物层压复合板材，其特征在于：所述的麦秆为天然作物小麦秸秆，长度为5-10cm，选自未撕裂、半撕裂或1/4撕裂中的一种或一种以上。
3.根据权利要求1所述的麦秆/聚丙烯织物层压复合板材，其特征在于：所述的聚丙烯织物面密度为20g/m2、大小为1m×1m。
4.一种权利要求1-3中所述的麦秆/聚丙烯织物层压轻质复合板材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将重量份数为20-60份的聚丙烯织物平铺于工作台上，然后将重量份数为40-80份的麦秆均匀分布于聚丙烯织物上，制备麦秆/聚丙烯织物复合铺层预制件；
(2)将上述麦秆/聚丙烯织物复合铺层预制件层叠，热压，然后冷却成型即得轻质复合板材。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，麦秆/聚丙烯织物复合铺层预制件的层叠张数为1-3张。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，热压温度为175-195℃、热压压力为0.5-1.5MPa，热压时间为60-120s，热压装置为模压机。
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