[发明专利]一种麻塑复合材料板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明一种麻塑复合材料板材及其制备方法涉及的是一种复合材料、环境友好材料及其制备方法。适用于制作交通领域如汽车、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。

背景技术

近年来，随着人们环境保护意识的增强，环境友好、可降解、可回收利用材料的需求越来越旺盛，应用领域越来越广。玻璃纤维增强塑料复合材料(俗称玻璃钢，GRP)制品因质轻、比强度高等优点使其得以广泛应用，但同时存在明显不足，如不降解、回收利用不方便，且玻璃纤维在生产过程中能耗大等。所以，开发新型纤维增强塑料复合材料制品非常必要。包括麻纤维、木粉、农作物秸秆在内的天然植物纤维具有良好的可降解性和环境友好性，越来越多地被用来与聚合物复合，并在许多场合替代或可以替代GRP使用。在众多的天然纤维中，麻纤维具有更高的力学性能，因而更有应用的潜力。但和其它聚合物基复合材料一样，麻塑复合材料在使用过程中存在老化现象，加入适当的助剂可改善其老化性能，但往往会造成力学性能下降。故此，开发一种既具有较高的强度，又具有良好的防老化性能的麻塑复合材料十分必要。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供一种麻塑复合材料板材及其制备方法，该板材可降解、回收、易成型加工、具有较高力学强度、防老化、可重复加工使用。

一种麻塑复合材料板材及其制备方法是采取以下方案实现的：

一种麻塑复合材料板材由两层麻纤维改性塑料层、麻纤维布增强塑料层构成，在两层麻纤维改性塑料层之间模压有麻纤维布增强塑料层。

麻纤维改性塑料层由改性塑料粒子、麻纤维、界面增容剂混合压延而成。改性塑料粒子由改性纳米二氧化钛、抗氧剂、塑料粒子混合挤出造粒而成。改性纳米二氧化钛由纳米二氧化钛与硅烷偶联剂混合，真空干燥制成。

麻纤维布增强塑料层由塑料粒子与若干层硅烷偶联剂处理过的麻纤维布模压而成。

所述的塑料粒子采用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯中的一种。

所述的麻纤维采用苎麻纤维、大麻纤维、亚麻纤维、剑麻纤维、黄麻纤维中的一种或其混合物。

所述的麻纤维布采用苎麻纤维布、大麻纤维布、亚麻纤维布、剑麻纤维布、黄麻纤维布中的一种。

所述的界面增容剂采用马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯中的一种；

所述的抗氧剂采用1010(A)、BHT中的一种。1010(A)为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。BHT为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。

所述的硅烷偶联剂采用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。

一种麻塑复合材料板材的制备方法，其制备过程为：

(1)将硅烷偶联剂与水按质量比1∶1～5混合均匀，其中水为溶剂。

(2)将纳米二氧化钛与稀释的硅烷偶联剂按质量比100∶2～6混合均匀，在40℃～80℃温度下，真空干燥3～6小时，制成改性纳米二氧化钛粒子；

(3)按麻纤维布与硅烷偶联剂质量比100∶1～5，称取硅烷偶联剂，用水稀释硅烷偶联剂，用水量以浸没麻纤维布为准；将麻纤维布浸泡在用水稀释的硅烷偶联剂中，浸泡30～120分钟后，取出麻纤维布，沥干，放入真空烘箱内，在40℃～80℃温度下，真空干燥3～6小时；

(4)将塑料粒子与改性纳米二氧化钛粒子、抗氧剂按质量比100∶1～5∶0.5～2.0，机械混合均匀，用挤出机挤出造粒，挤出造粒温度为140℃～200℃，得到改性塑料粒子；

(5)将上述改性塑料粒子与界面增容剂、麻纤维按质量比100∶1～20∶10～30机械混合均匀，然后经压延机压延成麻纤维改性塑料层；麻纤维改性塑料层厚度为0.5～2mm，麻纤维长度为0.5～10mm；

(6)在模压成型模具型腔的底部放置一块麻纤维改性塑料层，在麻纤维改性塑料层上铺放塑料粒子，在塑料粒子上铺放上述用硅烷偶联剂处理过的麻纤维布，再在上述用硅烷偶联剂处理过的麻纤维布上铺放塑料粒子，塑料粒子与硅烷偶联剂处理过的麻纤维布质量比100∶10～50，最后再在塑料粒子上方铺放一层麻纤维改性塑料层，合模，在145℃～210℃范围内预热5～10分钟后，采用5MPa～20MPa的压力模压成型，制成麻塑复合材料板材。

所述的用硅烷偶联剂处理过的麻纤维布可以设置有若干层，在每两层用硅烷偶联剂处理过的麻纤维布之间均铺放有塑料粒子。