CN114030256A - 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114030256A
CN114030256A CN202110905984.8A CN202110905984A CN114030256A CN 114030256 A CN114030256 A CN 114030256A CN 202110905984 A CN202110905984 A CN 202110905984A CN 114030256 A CN114030256 A CN 114030256A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypropylene
banana fiber
maleic anhydride
polypropylene composite
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110905984.8A
Other languages
English (en)
Inventor
杜钢
杨杰
刘宇
莫文雄
李光茂
蔡汉贤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority to CN202110905984.8A priority Critical patent/CN114030256A/zh
Publication of CN114030256A publication Critical patent/CN114030256A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M14/00—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials
    • D06M14/02—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials on to materials of natural origin
    • D06M14/04—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials on to materials of natural origin of vegetal origin, e.g. cellulose or derivatives thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/263—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/02—Disposition of insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/06—Vegetal fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/558—Impact strength, toughness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/716—Degradable
    • B32B2307/7163—Biodegradable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/02—Natural fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/04—Vegetal fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用，该电缆包括依次设置的以下各层：聚丙烯Ⅰ、马来酸酐改性香蕉纤维和聚丙烯Ⅱ。本发明选用的香蕉纤维为天然纤维，成本低且原材料来源丰富，可生物降解且不含有害物质，符合绿色环保可持续发展的要求，同时具备优良的机械性能和物理性能，添加后提高了聚丙烯基体的柔韧性。同时本发明的制备方法简单，利于工业大规模生产。

Description

一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。
背景技术
聚丙烯凭借其优异的电气性能和耐热能力，符合环保可回收绝缘材料的发展需要，逐步应用于电力电缆领域，但是聚丙烯存在着韧性较差的缺点，限制了其在电缆领域的应用。
针对其韧性差的问题，相关技术大多通过在聚丙烯基体中加入POE(聚烯烃弹性体)、 EPDM(三元乙丙橡胶)等弹性体提高其韧性，另外也可添加一些纳米颗粒例如SiO2、TiO2、 CaCO3，可显著提高其机械性能并减少聚丙烯中的细微裂纹及气隙，但是添加弹性体和纳米颗粒会在聚丙烯中引入新的界面区域，从而影响复合材料的电性能和机械性能，同时随着弹性体含量的提高，聚丙烯复合材料的电击穿强度会下降且空间电荷积聚变得更加严重，为了抑制这些不利影响，可通过表面改性等手段，例如接枝硅烷偶联剂、等离子体处理等，改善其在聚丙烯基体中的分布，从而达到改善电学性能和机械性能的目的，另外纳米颗粒及弹性体的价格大多较为昂贵，生产成本较高。
因此，需要开发一种聚丙烯复合材料，该复合材料的柔韧性好。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种聚丙烯复合材料，该聚丙烯复合材料的柔韧性好。
本发明还提供了上述聚丙烯复合材料的制备方法。
本发明还提供了上述聚丙烯复合材料的应用。
本发明的第一方面提供了一种聚丙烯复合材料，包括依次设置的以下各层：聚丙烯Ⅰ层、马来酸酐改性香蕉纤维层和聚丙烯Ⅱ层。三层厚度依次为0.3mm、0.2mm、0.3mm。
香蕉纤维是一种从香蕉根茎中提取出的天然纤维，其机械性能和物理性能优异，可大幅增强聚丙烯材料的韧性。通过马来酸酐改性后的香蕉纤维与聚丙烯的界面性能更加优异，相容性提高，有利于进一步改善复合材料的韧性。
聚丙烯采购于燕山石化公司，密度为0.905g/cm3，熔体流动速率为12g/10min，拉伸屈服强度为30MPa。香蕉纤维采购于印度Kovai Green Fibres，束纤维平均断裂强度3.93CN/dtex。
根据本发明的一些实施方式，所述聚丙烯Ⅰ层、所述马来酸酐改性香蕉纤维层和所述聚丙烯Ⅱ层的质量比为1.5～2.5:0.5～1.5:1.5～2.5。
根据本发明的一些实施方式，所述马来酸酐改性香蕉纤维包括以下制备原料：马来酸酐、香蕉纤维、引发剂和有机溶剂。
根据本发明的一些实施方式，所述马来酸酐改性香蕉纤维包括以下重量份数的制备原料：马来酸酐3份～6份；香蕉纤维50份～100份；引发剂0.1份～2份和有机溶剂70份～90份。
根据本发明的一些实施方式，所述有机溶剂由酮类溶剂和芳香烃类溶剂组成；优选地，芳香烃类溶剂为甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯、1，2，4-三甲苯、1，3，5-三甲苯、丙苯、异丙苯、二乙苯、丁苯、异丁基苯和对甲基异丙苯中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述酮类溶剂为3～8碳原子数的酮类溶剂。
根据本发明的一些实施方式，所述酮类溶剂为丙酮、丁酮、甲基丙酮、2-戊酮、3-戊酮、 3-甲基-2-丁酮、2-己酮、3-己酮、2-甲-3戊酮、3，3-二甲基-2-丁酮、4-甲基-2戊酮、2-庚酮、 3-庚酮、4-庚酮、2，4-二甲基-3戊酮、2-辛酮、2，6-二甲基-4-庚酮、环戊酮、环己酮和环庚酮中的一种。
根据本发明的一些实施方式，所述酮类溶剂和芳香烃类溶剂的质量比为1～2:2～4。
由于芳香烃类溶剂极性小，马来酸酐的在芳香烃类溶剂中的溶解度较低；而酮类溶剂的极性相对较高，起到了助溶的作用；当酮类溶剂添加量过低，则马来酸酐很难溶于混合体系中，导致反应速率较慢；当酮类溶剂添加量过高时，会极大的增加产物的溶解度，导致产物的损失变大，同时可能会导致产物完全溶解于体系中，增加了后处理的难度。
根据本发明的一些实施方式，所述马来酸酐改性香蕉纤维的制备方法，包括以下步骤：
将所述香蕉纤维、所述引发剂与所述马来酸酐混合后，添加芳香烃类溶剂，在120℃～140℃下反应1h～2h；再添加酮类溶剂，过滤，收集固相，即得所述马来酸酐改性香蕉纤维；
其中，所述香蕉纤维需碱煮后酸洗。
根据本发明的一些实施方式，所述碱煮，包括以下步骤：将所述玻璃纤维添加至氢氧化钠溶液中，在0℃～10℃下反应10min～30min。
根据本发明的一些实施方式，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～10％。
根据本发明的一些实施方式，所述引发剂为偶氮类自由基引发剂或过氧化类自由基引发剂。
根据本发明的一些实施方式，过氧化类自由基引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化氢异丙苯、过氧化二特丁基、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸特丁酯和过氧化二碳酸二异丙基酯中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述偶氮类自由基引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。
本发明的第二方面提供了上述聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将所述聚丙烯Ⅰ、所述马来酸酐改性香蕉纤维和所述聚丙烯Ⅱ依次叠放，热压，即得所述聚丙烯复合材料。
本发明的第三方面提供了上述聚丙烯复合材料在制备环保电缆中的应用。
本发明至少具备如下有益效果：
本发明中所添加的香蕉纤维是一种天然纤维，其成本非常低且原材料丰富，可生物降解且不含有害物质，符合绿色环保可持续发展的要求，最重要的是其机械性能和物理性能优异，添加后提高了聚丙烯基体的柔韧性。同时本发明的制备原料来源丰富，成本低廉，生物降解性好，符合绿色环保的发展理念，且其加工步骤简单，利于工业大批量生产。
附图说明
图1是本发明专利的步骤流程图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1：
参考图1，本实施例为一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将香蕉纤维切成12mm每段，用水洗涤，在70℃下烘干24h。
S2、将烘干后的香蕉纤维添加至质量分数为6％的NaOH溶液中，调节温度至5℃，浸泡10min，取出后再将其放入质量分数为1％的HCl溶液中，调节温度至5℃，浸泡10min，取出后，用水洗涤，在70℃下烘干48h。
S3、将80份香蕉纤维、1份过氧化二异丙苯与5份马来酸酐共混后加入密炼机中，10min 后将密炼产物倒入60份二甲苯中，并加热至120℃溶解1h，再倒入30份丙酮中，过滤，收集固相，即得马来酸酐改性香蕉纤维；
S4、将聚丙烯(质量分数为40％)、马来酸酐改性香蕉纤维(质量分数为20％)和聚丙烯(质量分数为40％)依次叠放后，放入热压机中在170℃下热压3小时，最后制得聚丙烯复合材料。
实施例2：
本实施例为一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将香蕉纤维切成12mm每段，用水洗涤，在70℃下烘干24h。
S2、将烘干后的香蕉纤维添加至质量分数为6％的NaOH溶液中，调节温度至5℃，浸泡 10min，取出后再将其放入质量分数为1％的HCl溶液中，调节温度至5℃，浸泡10min，取出后，用水洗涤，在70℃下烘干48h。
S3、将80份香蕉纤维、1份过氧化二异丙苯与6份马来酸酐共混后加入密炼机中，10min 后得密炼产物；将密炼产物倒入60份二甲苯中，并加热至120℃溶解1h，再倒入30份丙酮中，过滤，收集固相，即得马来酸酐改性香蕉纤维；
S4、将聚丙烯(质量分数为40％)、马来酸酐改性香蕉纤维(质量分数为20％)和聚丙烯(质量分数为40％)依次叠放后，放入热压机中在170℃下热压3小时，最后制得聚丙烯复合材料。
实施例3:
本实施例为一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将香蕉纤维切成12mm每段，用水洗涤，在70℃下烘干24h。
S2、将烘干后的香蕉纤维添加至质量分数为6％的NaOH溶液中，调节温度至5℃，浸泡 10min，取出后再将其放入质量分数为1％的HCl溶液中，调节温度至5℃，浸泡10min，取出后，用水洗涤，在70℃下烘干48h。
S3、将80份香蕉纤维、1份过氧化二异丙苯与7份马来酸酐共混后加入密炼机中，10min 后得密炼产物；将密炼产物倒入二甲苯溶液中，并加热至120℃溶解1h，再倒入丙酮溶液中，过滤，收集固相，即得马来酸酐改性香蕉纤维；
S4、将聚丙烯(质量分数为40％)、马来酸酐改性香蕉纤维(质量分数为20％)和聚丙烯(质量分数为40％)依次叠放后，放入热压机中在170℃下热压3小时，最后制得聚丙烯复合材料。
实施例4：
本实施例为一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将香蕉纤维切成12mm每段，用水洗涤，在70℃下烘干24h。
S2、将烘干后的香蕉纤维添加至质量分数为6％的NaOH溶液中，调节温度至5℃，浸泡 10min，取出后再将其放入质量分数为1％的HCl溶液中，调节温度至5℃，浸泡10min，取出后，用水洗涤，在70℃下烘干48h。
S3、将80份香蕉纤维、1份过氧化二异丙苯与3份马来酸酐共混后加入密炼机中，10min 后得密炼产物；将密炼产物倒入60份二甲苯中，并加热至120℃溶解1h以上，再倒入30份丙酮中，过滤，收集固相，即得马来酸酐改性香蕉纤维；
S4、将聚丙烯(质量分数为40％)、马来酸酐改性香蕉纤维(质量分数为20％)和聚丙烯(质量分数为40％)依次叠放后；放入热压机中在170℃下热压3小时，最后制得聚丙烯复合材料。
对比例1：
本对比例为一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将香蕉纤维切成12mm每段，用水洗涤，在70℃下烘干24h。
S2、将烘干后的香蕉纤维添加至质量分数为6％的NaOH溶液中，调节温度至5℃，浸泡 10min，取出后再将其放入质量分数为1％的HCl溶液中，调节温度至5℃，浸泡10min，取出后，用水洗涤，在70℃下烘干48h。
S3、将聚丙烯(质量分数为40％)、香蕉纤维(质量分数为20％)和聚丙烯(质量分数为40％) 依次叠放后，放入热压机中在170℃下热压3小时，最后制得聚丙烯复合材料。
对比例2：
本对比例为一种聚丙烯材料。
本发明实施例1～4和对比例1～2的材料的性能测试方法如下：
拉伸强度/MPa：GB/T1040-2006；
断裂伸长率/％：GB/T1040-2006 320。
本发明实施例1～4和对比例1～2的材料的性能测试结果见表1。
表1本发明实施例1～4和对比例1～2的材料的性能测试结果
拉伸强度/MPa 断裂伸长率/％
实施例1 22.5 526
实施例2 22.7 535
实施例3 22.3 514
实施例4 22.1 510
对比例1 19.5 435
对比例2 18.2 426
由表1中数据的得知：马来酸酐的添加量不宜过高，添加量过多对拉伸强度和断裂伸长率不利影响；由对比例1的数据得知，香蕉纤维不进行改性处理，在一定程度上能够提升拉伸强度和断裂伸长率，但提升效果远低于马来酸酐改性香蕉纤维；由对比例2数据得知，不添加香蕉纤维的聚丙烯性能最差。
综上所述，本发明中所添加的香蕉纤维是一种天然纤维，其成本非常低且原材料丰富，可生物降解且不含有害物质，符合绿色环保可持续发展的要求，最重要的是其机械性能和物理性能优异，添加后提高了聚丙烯基体的柔韧性。同时本发明的制备原料来源丰富，成本低廉，生物降解性好，符合绿色环保的发展理念，且其加工步骤简单，利于工业大批量生产。
上面结合说明书内容对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于：包括依次设置的聚丙烯Ⅰ层、马来酸酐改性香蕉纤维层和聚丙烯Ⅱ层。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯Ⅰ层、所述马来酸酐改性香蕉纤维层和所述聚丙烯Ⅱ层的质量比为1.5～2.5:0.5～1.5:1.5～2.5。
3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：所述马来酸酐改性香蕉纤维包括以下制备原料：马来酸酐、香蕉纤维、引发剂和有机溶剂。
4.根据权利要求3所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：所述马来酸酐改性香蕉纤维包括以下重量份数的制备原料：马来酸酐3份～6份；香蕉纤维50份～100份；引发剂0.1份～2份和有机溶剂70份～90份。
5.根据权利要求3所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：所述有机溶剂由酮类溶剂和芳香烃类溶剂组成；优选地，所述芳香烃类溶剂为甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯、1，2，4-三甲苯、1，3，5-三甲苯、丙苯、异丙苯、二乙苯、丁苯、异丁基苯和对甲基异丙苯中的至少一种；优选地，所述酮类溶剂为3～8碳原子数的酮类溶剂；更优选地，所述酮类溶剂为丙酮、丁酮、甲基丙酮、2-戊酮、3-戊酮、3-甲基-2-丁酮、2-己酮、3-己酮、2-甲-3戊酮、3，3-二甲基-2-丁酮、4-甲基-2戊酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2，4-二甲基-3戊酮、2-辛酮、2，6-二甲基-4-庚酮、环戊酮、环己酮和环庚酮中的一种；进一步优选地，所述酮类溶剂和芳香烃类溶剂的质量比为1～2:2～4。
6.根据权利要求5所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：所述马来酸酐改性香蕉纤维的制备方法，包括以下步骤：
将所述香蕉纤维、所述引发剂与所述马来酸酐混合后，添加芳香烃类溶剂，在120℃～140℃下反应1h～2h；再添加酮类溶剂，过滤，收集固相，即得所述马来酸酐改性香蕉纤维；
其中，所述香蕉纤维需碱煮后酸洗。
7.根据权利要求5所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：所述碱煮，包括以下步骤：将所述香蕉纤维添加至氢氧化钠溶液中，在0℃～10℃下反应10min～30min；优选地，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～10％。
8.根据权利要求3所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：所述引发剂为偶氮类自由基引发剂或过氧化类自由基引发剂；优选地，过氧化类自由基引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化氢异丙苯、过氧化二特丁基、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸特丁酯和过氧化二碳酸二异丙基酯中的至少一种；优选地，所述偶氮类自由基引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。
9.一种制备如权利要求1至8任一项所述聚丙烯复合材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：将所述聚丙烯Ⅰ层、所述马来酸酐改性香蕉纤维层和所述聚丙烯Ⅱ层依次叠放，热压，即得所述聚丙烯复合材料。
10.一种如权利要求1至8任一项所述聚丙烯复合材料在制备环保电缆中的应用。
CN202110905984.8A 2021-08-07 2021-08-07 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用 Pending CN114030256A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110905984.8A CN114030256A (zh) 2021-08-07 2021-08-07 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110905984.8A CN114030256A (zh) 2021-08-07 2021-08-07 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114030256A true CN114030256A (zh) 2022-02-11

Family

ID=80134311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110905984.8A Pending CN114030256A (zh) 2021-08-07 2021-08-07 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114030256A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103275472A (zh) * 2013-04-19 2013-09-04 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种全生物基硬质聚乳酸复合材料及其制备方法
CN107215007A (zh) * 2017-06-26 2017-09-29 宁波波尔管业开发有限公司 高强度聚丙烯导管及其制备方法
CN107522789A (zh) * 2017-09-05 2017-12-29 广西师范学院 香蕉纤维素纳米纤维接枝聚己内酯复合材料的制备方法
CN109705453A (zh) * 2017-10-26 2019-05-03 中国石油化工股份有限公司 聚丙烯基木塑复合材料及其制备方法和应用
CN110142844A (zh) * 2019-05-06 2019-08-20 阜阳大可新材料股份有限公司 一种无胶纤维板的制备方法
CN111907133A (zh) * 2020-08-08 2020-11-10 上海贝思特管业有限公司 一种高硬度耐摩擦三层共挤mpp电缆保护管

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103275472A (zh) * 2013-04-19 2013-09-04 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种全生物基硬质聚乳酸复合材料及其制备方法
CN107215007A (zh) * 2017-06-26 2017-09-29 宁波波尔管业开发有限公司 高强度聚丙烯导管及其制备方法
CN107522789A (zh) * 2017-09-05 2017-12-29 广西师范学院 香蕉纤维素纳米纤维接枝聚己内酯复合材料的制备方法
CN109705453A (zh) * 2017-10-26 2019-05-03 中国石油化工股份有限公司 聚丙烯基木塑复合材料及其制备方法和应用
CN110142844A (zh) * 2019-05-06 2019-08-20 阜阳大可新材料股份有限公司 一种无胶纤维板的制备方法
CN111907133A (zh) * 2020-08-08 2020-11-10 上海贝思特管业有限公司 一种高硬度耐摩擦三层共挤mpp电缆保护管

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Characterization of interfacial compatibility of polylactic acid and bamboo flour (PLA/BF) in biocomposites
TWI541288B (zh) A resin composition and a prepreg and laminate using the same
TW201922919A (zh) 液晶聚酯樹脂組成物及射出成形體
CN107964203A (zh) 一种低介电预浸料组合物、覆铜板及其制作方法
CN101357968A (zh) 一种马来酸酐接枝聚丙烯材料及其制备方法
CN110194879B (zh) 一种高强度的mpp材料及其制备方法和制得的电缆保护管
CN110819048A (zh) 一种橡胶材料用石墨烯改性复合乳液及其制备方法
KR20200037827A (ko) 섬유 수속제, 무기 강화재, 수지 조성물 및 성형체
CN111087690B (zh) 一种具有电磁屏蔽效应和耐刮擦性能的阻燃级聚丙烯复合材料及其制备方法
CN112480323B (zh) 一种聚苯乙烯阻燃材料及其制备方法和应用
CN109054307B (zh) 一种抗冲击耐候型pet/pc合金材料及其制备方法
CN114103305B (zh) 一种高Tg高导热的金属基覆铜板及其加工工艺
CN107344989A (zh) 一种编织袋用高强度耐老化改性聚丙烯材料及其制备方法
CN114030256A (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用
CN105294959A (zh) 一种防静电有机玻璃的制备方法
CN105111660A (zh) 一种数据线用防水型热塑性弹性体护套料及其制备方法
CN102653599A (zh) 一种含高分子偶联剂的活性镁系阻燃剂及其制备方法
CN112266592B (zh) 高导电纳米矿物改性全降解高分子复合材料及其制备方法
CN116410555B (zh) 一种耐高温特种氟橡胶的制备工艺
Hong et al. Effect of in situ reaction on thermal and mechanical properties of polylactide/talc composites
CN110964298A (zh) 一种生物降解改性材料及其制备方法
CN104017385A (zh) 树脂组合物、预浸料、复合板材及其制备方法和应用
CN114891313B (zh) 一种电器外壳用abs回收料及其制备方法
CN104031364B (zh) 一种增强阻燃聚乳酸材料及其制备方法
CN114957837B (zh) 一种木质素增强聚烯烃塑料母粒的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination