CN105670112A - 一种竹纤维聚丙烯复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种竹纤维聚丙烯复合材料，包括以下质量份的原料组份：聚丙烯50～70重量份、竹纤维20～40重量份、环氧大豆油10～20重量份、丙烯酸5～15重量份、异戊烷1～5重量份。上述材料经过预混、捏合、模压成型步骤形成竹纤维聚丙烯符合材料。采用竹纤维不仅价格低廉、资源丰富，还提高了竹子的利用率；竹纤维与聚丙烯复合，增加材料的机械强度，增加耐磨性、耐老化、抗冲击性。环氧大豆油可提高竹纤维聚丙烯复合材料的加工流动性，从而降低加工温度；竹纤维聚丙烯复合材料还有利于资源环境的保护。

Description

一种竹纤维聚丙烯复合材料
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种竹纤维聚丙烯复合材料。
技术背景
现代工艺不再局限于单一材料，人们一直尝试用天然植物纤维来制备天然植物纤维增强聚合物复合材料。天然植物纤维具有资源丰富、价格低廉，有生物降解性和可再生性，且密度小于无机纤维，对加工设备的磨损小等特点。这些优点使得天然植物纤维复合材料能够在一定程度上代替合成纤维复合材料。
竹纤维来源于竹子，竹子具有生长周期短，无须人工管理等优点。我国竹资源丰富，占全国森林面积的4～5％。我国的竹资源无论从竹林面积、竹子种类，还是从经济利用水平上均居世界首位，其中竹林面积和竹子种类约各占1/3。竹子一般用来做竹制品、榨油、食用、观赏等，甚少用于材料、工业领域。将竹纤维与塑料制成竹塑材料，既可以充分利用我国丰富的可再生竹材资源，又可以避免对树木的滥砍滥伐而影响生态平衡。与纯塑料和矿物填充塑料相比，竹塑材料具有原料价格便宜、天然、可降解的优点。
发明内容
本发明的目的在于利用竹纤维，制备竹纤维聚丙烯复合材料。
本发明通过以下技术方案实现：
一种竹纤维聚丙烯复合材料，包括以下质量份的原料组份：聚丙烯50～70重量份、竹纤维20～40重量份、环氧大豆油10～20重量份、丙烯酸5～15重量份、异戊烷1～5重量份。
各组分原料的重量份数优选为：聚丙烯60重量份、竹纤维30重量份、环氧大豆油15重量份、丙烯酸7重量份、异戊烷2重量份。
所述的聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。包括等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯中的一种或一种以上组合。聚丙烯在复合材料中的用量为50～70重量份。
所述的竹纤维是以竹子为原料，包括竹子砍伐剩下的竹枝、竹笋壳、竹器加工的废料；或经高温榨取竹油后的纤维状副产品。竹纤维可以是上述竹纤维中的一种或一种以上组合。竹纤维在复合材料中的用量为20～40重量份。
所述环氧大豆油是用大豆油经过氧化处理后制得的一种化工产品，常温下为浅黄色粘稠油状液体，是一种使用广泛的聚氯乙烯无毒增塑剂兼稳定剂：与树脂相容性好，挥发性低、迁移性小。具有优良的热稳定性和光稳定性，耐水性和耐油性亦佳，可赋予制品良好的机械强度、耐候性及电性能，且无毒性。环氧大豆油在复合材料中的用量为10～20重量份。
一种竹纤维聚丙烯复合材料的制备方法，包括下列步骤：
(1)将原料中的聚丙烯、竹纤维、环氧大豆油、丙烯酸和异戊烷按配方比例份数置于混合机中，均匀搅拌混合；
(2)将步骤(1)所得混合料送入捏合机中充分捏合，捏合温度为170～180℃，捏合时间15～20分钟，烘干至含水量15％；
(3)将捏合后的混合料投入金属模具中模压成型。
本发明具有以下优点：
竹纤维采用废弃竹子或加工过的竹子，不仅价格低廉、资源丰富，还提高了竹子的利用率；竹纤维与聚丙烯复合，增加材料的机械强度，增加耐磨性、耐老化、抗冲击性。环氧大豆油可提高竹纤维聚丙烯复合材料的加工流动性，从而降低加工温度；竹纤维聚丙烯复合材料性能更好，同时竹纤维具有生物可降解的特点，有利于资源环境的保护。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的内容进行详细的说明。
实施例1
一种竹纤维聚丙烯复合材料，由以下原料按质量份数比例制成：无规聚丙烯70重量份、竹纤维40重量份、环氧大豆油10重量份、丙烯酸15重量份、异戊烷1重量份。
一种竹纤维聚丙烯复合材料的制备方法，包括下列步骤：
(1)将原料中的无规聚丙烯、竹纤维、环氧大豆油、丙烯酸和异戊烷按配方比例份数置于混合机中，均匀搅拌混合；
(2)将步骤(1)所得混合料送入捏合机中充分捏合，捏合温度为180℃，捏合时间20分钟，烘干至含水量15％；
(3)将捏合后的混合料投入金属模具中模压成型。
实施例2
一种竹纤维聚丙烯复合材料，由以下原料按质量份数比例制成：等规聚丙烯60重量份、竹纤维30重量份、环氧大豆油15重量份、丙烯酸10重量份、异戊烷2重量份。
一种竹纤维聚丙烯复合材料的制备方法，包括下列步骤：
(1)将原料中的等规聚丙烯、竹纤维、环氧大豆油、丙烯酸和异戊烷按配方比例份数置于混合机中，均匀搅拌混合；
(2)将步骤(1)所得混合料送入捏合机中充分捏合，捏合温度为170℃，捏合时间20分钟，烘干至含水量15％；
(3)将捏合后的混合料投入金属模具中模压成型。
实施例3
一种竹纤维聚丙烯复合材料，由以下原料按质量份数比例制成：等规聚丙烯60重量份、竹纤维30重量份、环氧大豆油15重量份、丙烯酸7重量份、异戊烷2重量份。
一种竹纤维聚丙烯复合材料的制备方法，包括下列步骤：
(1)将原料中的等规聚丙烯、竹纤维、环氧大豆油、丙烯酸和异戊烷按配方比例份数置于混合机中，均匀搅拌混合；
(2)将步骤(1)所得混合料送入捏合机中充分捏合，捏合温度为180℃，捏合时间15分钟，烘干至含水量15％；
(3)将捏合后的混合料投入金属模具中模压成型。

Claims (3)

1.一种竹纤维聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下质量份的原料组份：聚丙烯50～70重量份、竹纤维20～40重量份、环氧大豆油10～20重量份、丙烯酸5～15重量份、异戊烷1～5重量份。
2.根据权利要求1所述的一种竹纤维聚丙烯复合材料，其特征在于：各组分原料的重量份数优选为：聚丙烯60重量份、竹纤维30重量份、环氧大豆油15重量份、丙烯酸7重量份、异戊烷2重量份。
3.根据权利要求1或2所述的一种竹纤维聚丙烯复合材料的制备方法，包括下列步骤：
(1)将原料中的聚丙烯、竹纤维、环氧大豆油、丙烯酸和异戊烷按配方比例份数置于混合机中，搅拌混合；
(2)将步骤(1)所得混合料送入捏合机中充分捏合，捏合温度为170～180℃；
(3)将捏合后的混合料投入金属模具中模压成型。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101770773A (zh) * 2008-12-31 2010-07-07 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种竹纤维毡聚丙烯隔声复合材料及其制备方法
CN103601961A (zh) * 2013-10-20 2014-02-26 安徽嘉木橡塑工业有限公司 一种高强度抗菌包装袋
CN104693606A (zh) * 2015-03-11 2015-06-10 宁波家联塑料科技有限公司 植物纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法和在制备汽车部件中应用

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