CN103627077A - 一种稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法。所述的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，由包含以下重量份的组分制成：聚丙烯80~100份，天然纤维30~60份，相容剂5~8份，阻燃剂20~35份，复合型抗氧剂0.5~1.0份，加工助剂1~1.5份，其中，天然纤维在使用前采用稀土改性剂进行改性处理。本发明工艺方法简单、成本低，对环境无污染，制得的稀土改性天然纤维聚丙烯复合材料具有力学性能优异、阻燃耐老化、环保可回收等特点，可广泛应用于汽车、轻轨、高铁等运载工具领域和建筑、办公家具等行业。

Description

一种稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚合物复合材料改性和加工技术领域，特别涉及一种稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)材料具有密度小、刚性好、强度高、耐翘曲以及良好的耐化学药品性等优点，但其也存在耐冲击性差(常温下缺口冲击强度仅为4～6kJ/m2)、易老化、易发生热变形、成型收缩率大等缺点，使其在多种应用领域受到限制。通常采用加入增强纤维的方法来提高其综合性能，满足各应用领域的要求。
近年来，随着能源的日益紧缺、能源价格的不断攀升和环保压力越来越大，各国政府对节能环保和可回收材料的研究与应用开发越来越重视。天然纤维/聚合物复合材料是一种满足节能、环保、可回收等要求的新材料。天然纤维/聚合物复合材料相对于玻璃纤维、人造碳纤维与聚合物形成的复合材料而言，不仅在环境友好和可回收利用方面具有优势，而且来源广泛、重量轻、高强度、高模量且耐冲击性强，可部分取代玻璃纤维、人造碳纤维在工程领域的应用。
然而，由于天然纤维表面结构存在缺陷和杂质，而且具有较强的极性，使其与聚合物界面相容性差，导致天然纤维/聚合物材料性能不稳定，纤维改性处理效果有待提高。另一方面，现有的天然纤维/聚合物复合材料在制备过程中使用较多的化学粘胶剂，这些粘胶剂含有对人体有害的物质如甲醛、苯、甲苯等。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，以解决现有技术中天然纤维与聚丙烯界面相容性差，性能不稳定，以及天然纤维/聚合物复合材料在制备过程中使用的化学粘胶剂含有对人体有毒有害物质，对环境造成污染的缺陷。
本发明的第二目的是提供一种稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，以解决现有技术中天然纤维与聚丙烯界面相容性差，性能不稳定，以及天然纤维/聚合物复合材料在制备过程中使用的化学粘胶剂含有对人体有毒有害物质，对环境造成污染的缺陷。
本发明的技术方案如下：
一种稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，由包含以下重量份的组分制成：
聚丙烯        80～100份，
天然纤维      30～60份，
相容剂        5～8份，
阻燃剂        20～35份，
复合型抗氧剂  0.5～1.0份，
加工助剂      1～1.5份，
其中，天然纤维在使用前采用稀土改性剂进行改性处理。
较佳地，所述天然纤维采用稀土改性剂进行改性处理，具体步骤为：将天然纤维在稀土改性剂中浸泡1.5～2小时，之后取出并放入100～110℃的烘箱中烘干制成稀土改性天然纤维，其中稀土改性天然纤维中稀土改性剂的含量为足以使天然纤维湿润。
较佳地，所述天然纤维选自亚麻、大麻、黄麻或洋麻纤维中的一种或几种；
所述稀土改性剂由包含以下重量份的组分制成：
稀土化合物   5～10份，
乙醇         85～100份，
乙二胺四乙酸 0.3～0.8份，
氯化铵       0.8～1.5份，
硝酸         0.5～1.0份，
尿素         2～5份。
较佳地，所述稀土化合物选自氯化镧、氯化铈、氧化镧或氧化铈中的一种或几种。
较佳地，所述相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯或丙烯酸接枝聚乙烯中的一种或几种。
较佳地，所述阻燃剂为三聚氰胺盐类阻燃剂和无机氧化物阻燃剂重量比为2～3∶1的混合物。
较佳地，所述三聚氰胺盐类阻燃剂选自三聚氰胺氰脲酸盐、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺八钼酸盐或三聚氰胺硼酸盐中的一种或几种；所述无机氧化物阻燃剂选自三氧化二锑、氢氧化镁或氢氧化铝中的一种或几种。
较佳地，所述复合型抗氧剂选自N，N′-二(β-萘基)对苯二胺、硫代二丙酸十八酯、[β-(3，5二叔丁基4-羟基-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-羟基-5-叔丁苯基)丁烷中的两种或两种以上，该复合型抗氧剂中的组分可以任意比混合。
所述加工助剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸或石蜡中的一种或几种。
一种上述的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将30～60重量份天然纤维浸入稀土改性剂中浸泡1.5～2小时，之后取出并放入100～110℃的烘箱中烘干得到稀土改性天然纤维；
(2)将上述稀土改性天然纤维经过梳理、铺网、针刺得到稀土改性天然纤维毡；
(3)将80～100重量份聚丙烯、5～8重量份相容剂、20～35重量份阻燃剂、0.5～1.0重量份复合型抗氧剂和1～1.5重量份加工助剂加入混合机混合10～15min，再加入螺杆挤出机熔融挤出进浸渍模具中；
(4)将稀土改性天然纤维毡牵引通过浸渍模具，使混合熔体充分浸渍稀土改性天然纤维毡，再在平板硫化机模具中成型，模具温度为200～240℃，压力为6～12MPa，并保温保压3～6min；
(5)将平板硫化机在压力保持恒定的条件下降温至115～125℃，之后卸掉压力，将模压成型后的复合材料连同模具一起取出，冷却至50～60℃，制得稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，其中冷却方式可以采用风冷、水冷等常用冷却方式，此处不做限定。
较佳地，所述步骤(2)中，稀土改性天然纤维毡经过梳理机梳理、铺网机铺网、针刺机针刺成毡；
所述步骤(3)中，所述混合机转速为800～1200r/min，所述螺杆挤出机的螺杆转速为250～400r/min，挤出段温度依次为：180～195℃、190～205℃、205～220℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)、本发明采用天然纤维作为聚丙烯的增强填料，天然纤维可生物降解、阳光生长，既节能又环保，由其添加至聚丙烯中制得的稀土改性天然纤维聚丙烯复合材料不含有毒有害物质，具有环境友好和可回收优势；
(2)、本发明采用稀土改性剂处理天然纤维，可以去除天然纤维表面杂质并降低天然纤维极性，并重整天然纤维表面结构，减少天然纤维表面微细结构，能够更好的提高其与复合材料的界面结合力；
(3)、本发明的稀土改性天然纤维聚丙烯复合材料的制备工艺和方法简单，工艺参数易控制，工艺过程能耗小，节能环保；
(4)、本发明制得的稀土改性天然纤维聚丙烯复合材料力学性能优异、阻燃耐老化且环保可回收，可广泛应用于汽车、轻轨、高铁等运载工具领域和建筑、办公家具等行业。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
以下实施例中采用GB(国标)测定复合材料的各项性能，除特殊说明外，组分的份数均为重量份数。
实施例1
本实施例中稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，采用以下方法制备：
其中，稀土改性剂由包含以下重量份的组分制成：氯化镧6份、乙醇92份、乙二胺四乙酸0.5份、氯化铵0.8份、硝酸0.9份、尿素4份，具体制备方法为将上述各组分共混。
稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料所用原材料及各自重量份数如下：黄麻纤维30份、聚丙烯80份、马来酸酐接枝聚丙烯6.2份、阻燃剂(三聚氰胺氰脲酸盐19份和氢氧化铝9份)、复合型抗氧剂(N，N′-二(β-萘基)对苯二胺0.4份和硫代二丙酸十八酯0.2份)和硬脂酸锌1.2份。
先将黄麻纤维30份浸入稀土改性剂中浸泡1.5小时，之后取出并放入100℃的烘箱中烘干得到稀土改性黄麻纤维；将烘干的稀土改性黄麻纤维经过梳理机梳理、铺网机铺网、针刺机针刺成毡得到稀土改性黄麻纤维毡；将聚丙烯80份、马来酸酐接枝聚丙烯6.2份、阻燃剂(三聚氰胺氰脲酸盐19份和氢氧化铝9份)、复合型抗氧剂(N，N′-二(β-萘基)对苯二胺0.4份和硫代二丙酸十八酯0.2份)和硬脂酸锌1.2份加入混合机混合12min，混合机转速880r/min，再加入螺杆挤出机熔融挤出进浸渍模具中，螺杆挤出机螺杆转速为280r/min，挤出段温度为：185℃、200℃、210℃；将稀土改性黄麻纤维毡牵引通过浸渍模具，使混合熔体充分浸渍稀土改性黄麻纤维毡，再在平板硫化机模具中成型，将温度设定在225℃，压力控制在6MPa，保温保压5min；随后随平板硫化机降温至120℃，整个过程中压力保持恒定；当温度降到120℃以下卸掉压力，将模压成型后的复合材料连同模具一起取出，采用水冷却至50℃，制得稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料。
将所得复合材料加工成测试样品，测得各项数据见表1。
实施例2
本实施例中稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，采用以下方法制备：
其中，稀土改性剂由包含以下重量份的组分制成：氧化铈5份、乙醇85份、乙二胺四乙酸0.5份、氯化铵1.5份、硝酸0.8份、尿素3份，具体制备方法为将上述各组分共混。
稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料所用的原材料各组分及其重量份数如下：洋麻纤维40份、聚丙烯80份、丙烯酸接枝聚丙烯5.0份、阻燃剂(三聚氰胺磷酸盐18份和氢氧化镁7份)、复合型抗氧剂([β-(3，5二叔丁基4-羟基-苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份和硫代二丙酸十八酯0.2份)和硬脂酸锌1.2份。
先将洋麻纤维40份浸入稀土改性剂浸泡2小时，之后取出并放入105℃的烘箱烘干；将烘干的稀土改性洋麻纤维经过梳理机梳理、铺网机铺网、针刺机针刺成毡得到稀土改性洋麻纤维毡；将聚丙烯80份、丙烯酸接枝聚丙烯5.0份、阻燃剂(三聚氰胺磷酸盐18份和氢氧化镁7份)、复合型抗氧剂([β-(3，5二叔丁基4-羟基-苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份和硫代二丙酸十八酯0.2份)和硬脂酸锌1.2份加入混合机混合10min，混合机转速1080r/min，再加入螺杆挤出机熔融挤出进浸渍模具中，螺杆挤出机螺杆转速为250r/min，挤出段温度为：180℃、195℃、205℃；将稀土改性洋麻纤维毡牵引通过浸渍模具，使混合熔体充分浸渍洋麻纤维毡，再在平板硫化机模具中成型，将温度设定在230℃，压力控制在8MPa，保温保压3min；随后随平板硫化机降温至115℃，整个过程中压力保持恒定；当温度降到115℃以下卸掉压力，将模压成型后的复合材料连同模具一起取出，采用水冷却至60℃，制得稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料。
将所得复合材料加工成测试样品，测得各项数据见表1。
实施例3
本实施例中稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，采用以下方法制备：
其中，稀土改性剂由包含以下重量份的组分制成：氧化镧7份、乙醇100份、乙二胺四乙酸0.3份、氯化铵1.2份、硝酸0.5份、尿素5份，具体制备方法为将上述各组分共混。
稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料所用的原材料各组分及其重量份数如下：大麻纤维50份、聚丙烯90份、马来酸酐接枝聚丙烯7.4份、阻燃剂(三聚氰胺硼酸盐15份和三氧化二锑5份)、复合型抗氧剂(N，N′-二(β-萘基)对苯二胺0.5份和[β-(3，5二叔丁基4-羟基-苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份)和硬脂酸钙1.0份。
先将大麻纤维50份浸入稀土改性剂浸泡1.5小时，之后取出并放入110℃的烘箱烘干；将烘干的稀土改性大麻纤维经过梳理机梳理、铺网机铺网、针刺机针刺成毡得到稀土改性大麻纤维毡；将聚丙烯90份、马来酸酐接枝聚丙烯7.4份、阻燃剂(三聚氰胺硼酸盐15份和三氧化二锑5份)、复合型抗氧剂(N，N′-二(β-萘基)对苯二胺0.5份和[β-(3，5二叔丁基4-羟基-苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份)和硬脂酸钙1.0份加入混合机混合15min，混合机转速800r/min；再加入螺杆挤出机熔融挤出进浸渍模具中，螺杆挤出机螺杆转速为280r/min，挤出段温度为：185℃、190℃、220℃；将稀土改性大麻纤维毡牵引通过浸渍模具，使混合熔体充分浸渍大麻纤维毡，再在平板硫化机模具中成型，将温度设定在230℃，压力控制在8MPa，保温保压6min；随后随平板硫化机降温至125℃，整个过程中压力保持恒定；当温度降到125℃以下卸掉压力，将模压成型后的复合材料连同模具一起取出，采用水冷却至55℃，制得稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料。
将所得复合材料加工成测试样品，测得各项数据见表1。
实施例4
本实施例中稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，采用以下方法制备：
其中，稀土改性剂由包含以下重量份的组分制成：氯化铈8份、乙醇90份、乙二胺四乙酸0.8份、氯化铵1.5份、硝酸1.0份、尿素2份，具体制备方法为将上述各组分共混。
稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料所用的原材料各组分及其重量份数如下：大麻纤维50份、聚丙烯90份、丙烯酸接枝聚丙烯6.8份、阻燃剂(三聚氰胺氰脲酸盐20份和氢氧化镁10份)、复合型抗氧剂([β-(3，5二叔丁基4-羟基-苯基)丙酸]季戊四醇酯0.6份和硫代二丙酸二月桂酯0.4份)和硬脂酸1.5份。
先将大麻纤维50份浸入稀土改性剂浸泡2小时，之后取出并放入105℃的烘箱烘干；将烘干的稀土改性大麻纤维经过梳理机梳理、铺网机铺网、针刺机针刺成毡得到稀土改性大麻纤维毡；将聚丙烯90份、丙烯酸接枝聚丙烯6.8份、阻燃剂(三聚氰胺氰脲酸盐20份和氢氧化镁10份)、复合型抗氧剂([β-(3，5二叔丁基4-羟基-苯基)丙酸]季戊四醇酯0.6份和硫代二丙酸二月桂酯0.4份)和硬脂酸1.5份加入混合机混合12min，混合机转速1080r/min；再加入螺杆挤出机熔融挤出进浸渍模具中，螺杆挤出机螺杆转速为320r/min，挤出段温度为：190℃、205℃、220℃；将稀土改性大麻纤维毡牵引通过浸渍模具，使混合熔体充分浸渍大麻纤维毡，再在平板硫化机模具中成型，将温度设定在230℃，压力控制在10MPa，保温保压5min；随后随平板硫化机降温至120℃，整个过程中压力保持恒定；当温度降到120℃以下卸掉压力，将模压成型后的复合材料连同模具一起取出，采用水冷却至53℃，制得稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料。
将所得复合材料加工成测试样品，测得各项数据见表1。
实施例5
本实施例中稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，采用以下方法制备：其中，稀土改性剂由包含以下重量份的组分制成：氧化铈10份、乙醇95份、乙二胺四乙酸0.6份、氯化铵1.2份、硝酸0.8份、尿素4份，具体制备方法为将上述各组分共混。
稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料所用的原材料各组分及其重量份数如下：亚麻纤维60份、聚丙烯100份、马来酸酐接枝聚丙烯8.0份、阻燃剂(三聚氰胺磷酸盐24份和氢氧化铝11份)、复合型抗氧剂(硫代二丙酸二月桂酯0.4份和N，N′-二(β-萘基)对苯二胺0.4份)和硬脂酸锌1.5份。
先将亚麻纤维60份浸入稀土改性剂浸泡2小时，之后取出并放入105℃的烘箱烘干；将烘干的稀土改性亚麻纤维经过梳理机梳理、铺网机铺网、针刺机针刺成毡得到稀土改性亚麻纤维毡；将聚丙烯100份、马来酸酐接枝聚丙烯8.0份、阻燃剂(三聚氰胺磷酸盐24份和氢氧化铝11份)、复合型抗氧剂(硫代二丙酸二月桂酯0.4份和N，N′-二(β-萘基)对苯二胺0.4份)和硬脂酸锌1.5份加入混合机混合10min，混合机转速1200r/min；再加入螺杆挤出机熔融挤出进浸渍模具中，螺杆挤出机螺杆转速为400r/min，挤出段温度为：195℃、200℃、215℃；将稀土改性亚麻纤维毡牵引通过浸渍模具，使混合熔体充分浸渍亚麻纤维毡，再在平板硫化机模具中成型，将温度设定在240℃，压力控制在12MPa，保温保压6min；随后随平板硫化机降温至120℃，整个过程中压力保持恒定；当温度降到120℃以下卸掉压力，将模压成型后的复合材料连同模具一起取出，采用水冷却至50～60℃，制得稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料。
将所得复合材料加工成测试样品，测得各项数据见表1。
对照例(与实施例4对照)
本对比例所用的原材料各组分及其重量份数如下：大麻纤维50份、聚丙烯90份、丙烯酸接枝聚丙烯6.8份、阻燃剂(三聚氰胺氰脲酸盐20份和氢氧化镁10份)、复合型抗氧剂([β-(3，5二叔丁基4-羟基-苯基)丙酸]季戊四醇酯0.6份和硫代二丙酸二月桂酯0.4份)和硬脂酸1.5份。
先将大麻纤维50份放入105℃的烘箱烘干；将烘干的大麻纤维经过梳理机梳理、铺网机铺网、针刺机针刺成毡得到大麻纤维毡；将聚丙烯90份、丙烯酸接枝聚丙烯6.8份、阻燃剂(三聚氰胺氰脲酸盐20份和氢氧化镁10份)、复合型抗氧剂([β-(3，5二叔丁基4-羟基-苯基)丙酸]季戊四醇酯0.6份和硫代二丙酸二月桂酯0.4份)和硬脂酸1.5份加入混合机混合12min，混合机转速1080r/min；再加入螺杆挤出机熔融挤出进浸渍模具中，螺杆挤出机螺杆转速为320r/min，挤出段温度为：190℃、205℃、220℃；将大麻纤维毡牵引通过浸渍模具，使混合熔体充分浸渍大麻纤维毡，再在平板硫化机模具中成型，将温度设定在230℃，压力控制在10MPa，保温保压5min；随后随平板硫化机降温至120℃，整个过程中压力保持恒定；当温度降到120℃以下卸掉压力，将模压成型后的复合材料连同模具一起取出，采用水冷却至53℃，制得天然纤维/聚丙烯复合材料。
将所得复合材料加工成测试样品，测得各项数据见表1。
实施例1-5与对照例制备的天然纤维/聚丙烯复合材料的测试性能如表1：
表1
  检测项目   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5   对照例
  拉伸强度MPa   28.2   34.3   42.4   48.7   46.5   26.7
  弯曲强度MPa   35.3   38.6   48.2   57.5   54.3   33.4
缺口冲击强度Kl/m2 12.9 14.7 18.1 21.4 19.7 12.1
  热老化保持率％   86.5   87.8   90.5   93.2   91.8   84.5
  氧指数％   26.2   26.9   27.8   31.6   31.2   25.6
通过表1数据可分析出，本发明的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料综合性能好，具有机械强度高、阻燃、耐老化、使用寿命长、成本低等优点，通过实施例4与对比例各数据的比较可以发现，相对于天然纤维增强聚丙烯来讲，本发明的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料具有更加优异的机械强度、阻燃和耐老化性能。此外，本发明的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料同时具有可回收利用、工艺简单等特点，因而是一种性能优异、环境友好、附加值高、应用范围广、市场前景广阔的聚合物复合材料。
实施例6
本实施例中稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，采用以下方法制备：
其中，稀土改性剂由包含以下重量份的组分制成：氯化镧6份、乙醇92份、乙二胺四乙酸0.5份、氯化铵0.8份、硝酸0.9份、尿素4份，具体制备方法为将上述各组分共混。
稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料所用原材料及各自重量份数如下：黄麻纤维30份、聚丙烯80份、马来酸酐接枝聚丙烯6.2份、阻燃剂(三聚氰胺氰脲酸盐19份和氢氧化铝9份)、复合型抗氧剂(N，N′-二(β-萘基)对苯二胺0.4份和硫代二丙酸十八酯0.2份)和硬脂酸锌1.2份。
先将黄麻纤维30份浸入稀土改性剂中浸泡1.5小时，之后取出并放入100℃的烘箱中烘干得到稀土改性黄麻纤维；将烘干的稀土改性黄麻纤维经过梳理机梳理、铺网机铺网、针刺机针刺成毡得到稀土改性黄麻纤维毡；将聚丙烯80份、马来酸酐接枝聚丙烯6.2份、阻燃剂(三聚氰胺氰脲酸盐19份和氢氧化铝9份)、复合型抗氧剂(N，N′-二(β-萘基)对苯二胺0.4份和硫代二丙酸十八酯0.2份)和硬脂酸锌1.2份加入混合机混合12min，混合机转速880r/min，再加入螺杆挤出机熔融挤出进浸渍模具中，螺杆挤出机螺杆转速为280r/min，挤出段温度为：185℃、200℃、210℃；将稀土改性黄麻纤维毡牵引通过浸渍模具，使混合熔体充分浸渍稀土改性黄麻纤维毡，再在平板硫化机模具中成型，将温度设定在200℃，压力控制在6MPa，保温保压5min；随后随平板硫化机降温至120℃，整个过程中压力保持恒定；当温度降到120℃以下卸掉压力，将模压成型后的复合材料连同模具一起取出，采用水冷却至50℃，制得稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料。
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 (10)

1.一种稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
聚丙烯　　　　　　　80~100份，
天然纤维            30~60份，
相容剂              5~8份，
阻燃剂              20~35份，
复合型抗氧剂        0.5~1.0份，
加工助剂            1~1.5份，
其中，天然纤维在使用前采用稀土改性剂进行改性处理。
2.根据权利要求1所述的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述天然纤维采用稀土改性剂进行改性处理，具体步骤为：
将天然纤维在稀土改性剂中浸泡1.5~2小时，之后取出并放入100~110℃的烘箱中烘干制成稀土改性天然纤维，其中稀土改性天然纤维中稀土改性剂的含量为足以使天然纤维湿润。
3.根据权利要求1或2所述的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述天然纤维选自亚麻、大麻、黄麻或洋麻纤维中的一种或几种；
所述稀土改性剂由包含以下重量份的组分制成：
稀土化合物           5~10份，
乙醇                 85~100份，
乙二胺四乙酸         0.3~0.8份，
氯化铵               0.8~1.5份，
硝酸                 0.5~1.0份，
尿素                   2~5份。
4.根据权利要求3所述的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述稀土化合物选自氯化镧、氯化铈、氧化镧或氧化铈中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯或丙烯酸接枝聚乙烯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为三聚氰胺盐类阻燃剂和无机氧化物阻燃剂重量比为2~3：1的混合物。
7.根据权利要求6所述的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述三聚氰胺盐类阻燃剂选自三聚氰胺氰脲酸盐、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺八钼酸盐或三聚氰胺硼酸盐中的一种或几种；
所述无机氧化物阻燃剂选自三氧化二锑、氢氧化镁或氢氧化铝中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述复合型抗氧剂选自N,N′-二（β-萘基）对苯二胺、硫代二丙酸十八酯、[β-（3,5二叔丁基4-羟基-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-羟基-5-叔丁苯基)丁烷中的两种或两种以上；
所述加工助剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸或石蜡中的一种或几种。
9.一种权利要求1~8中任一项所述的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将30~60重量份天然纤维浸入稀土改性剂中浸泡1.5~2小时，之后取出并放入100~110℃的烘箱中烘干得到稀土改性天然纤维；
（2）将上述稀土改性天然纤维经过梳理、铺网、针刺得到稀土改性天然纤维毡；
（3）将80~100重量份聚丙烯、5~8重量份相容剂、20~35重量份阻燃剂、0.5~1.0重量份复合型抗氧剂和1~1.5重量份加工助剂加入混合机混合10~15min，再加入螺杆挤出机熔融挤出进浸渍模具中；
（4）将稀土改性天然纤维毡牵引通过浸渍模具，使混合熔体充分浸渍稀土改性天然纤维毡，再在平板硫化机模具中成型，模具温度为200~240℃，压力为6~12MPa，并保温保压3~6 min；
（5）将平板硫化机在压力保持恒定的条件下降温至115-125℃，之后卸掉压力，将模压成型后的复合材料连同模具一起取出，冷却至50~60℃，制得稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料。
10.根据权利要求9所述的稀土改性天然纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，稀土改性天然纤维毡经过梳理机梳理、铺网机铺网、针刺机针刺成毡；
所述步骤（3）中，所述混合机转速为800~1200 r/min，所述螺杆挤出机的螺杆转速为250~400 r/min，挤出段温度依次为：180~195℃、190~205℃、205~220℃。
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