[发明专利]一种染色麻纤维及其制备而成的改性聚丙烯颗粒

说明书

技术领域

本发明属于天然纤维复合材料及木塑复合材料技术领域，具体是指一种染色麻纤维及其制备而成的改性聚丙烯颗粒。

背景技术

近几年来，天然植物纤维复合材料及木塑复合材料方面的研究方兴未艾。一方面由于天然植物纤维的来源广泛，价格低廉；另一方面性能方面天然植物纤维增强塑料大有取代矿物纤维增强塑料的趋势。

多数天然植物纤维是以长纤维状或编制成纤维毡后再与热固性树脂热压成型，不能像玻纤一样直接加入到热塑性塑料中用于注塑成型；同时天然植物纤维由于表面富含羟基，表现出强极性和亲水性，与非极性或弱极性的塑料相容性极差，制备的复合材料的性能差；由于与塑料的相容性差，麻纤维容易在塑料表面形成浮纤，特别是一些深色制品，严重的影响制品的外观。

为了解决植物纤维与塑料界面相容的问题，目前主要的解决方法就是添加界面相容剂，一类是偶联剂类、如硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、稀土偶联剂、异氰酸酯偶联剂等，另一类是马来酸酐与聚烯烃的接枝或共聚物。偶联剂类多数为液体用量少且不容易均匀分散到植物纤维中，影响其偶联效果，工业应用需要特殊的设备来处理；马来酸酐与聚烯烃的接枝或共聚物多数是颗粒状容易分散到塑料和植物纤维中，但其接枝率低难于提高界面粘结力。

另一方面，由于严重的浮纤问题，天然纤维填充改性塑料的制品表面质量很难得到保证，难于应用在表面要求较高的制品上。

发明内容

本发明采用对天然纤维染色的方法，使表面的浮纤与基体树脂颜色一致，从而提高制品表面质量；然而传统的天然纤维染色方法，采用分散染料、活性染料、硫化染料等水溶性染料来染色，一方面带来大量的印染废水，另一方面这些染料在高温下都会变色或不稳定，在高温下与树脂复合挤出造粒的时候，颜色会消失。为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明的首要目的在于提供一种染色麻纤维。

本发明的又一目的在于提供上述染色麻纤维的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种由上述染色麻纤维制备而成的染色麻纤维改性聚丙烯(PP)颗粒。

本发明的再一目的在于提供上述染色麻纤维改性聚丙烯颗粒的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种染色麻纤维，该染色麻纤维包括以下按重量份数计的组分：

短切麻纤维                 100份

染料                       0.1～5份

偶联剂                     0.1～5份。

所述短切麻纤维为苎麻纤维、亚麻纤维、剑麻纤维、黄麻纤维和焦麻纤维中的一种以上；所述染料为油溶性耐高温染料，耐热温度≥300℃；所述油溶性耐高温染料优选为油溶黑、尼格罗辛黑或油溶红等其他颜色染料；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、异氰酸酯偶联剂和稀土偶联剂中的一种以上。

上述染色麻纤维的制备方法，包括以下操作步骤：

(1)将麻纤维切断或磨细至0.1～3mm，得到短切麻纤维；将短切麻纤维置于氢氧化钠水溶液中浸泡并搅拌1～20min后，用清水冲洗，甩干水份后晾干，得到碱洗的短切麻纤维；

(2)将偶联剂和染料依次加入酒精中，搅拌均匀，得到麻纤维浸染酒精溶液；

(3)将步骤(1)所得碱洗的短切麻纤维倒入步骤(2)所得麻纤维浸染酒精溶液中，搅拌5～30min，后存放2～24h，甩干溶液，然后烘干，得到染色麻纤维，密封存放。

步骤(1)所述氢氧化钠水溶液的质量百分比浓度为1％～10％；所述甩干水份是采用离心方式甩干水分；所述晾干是晾至质量含水率为8～15％；步骤(2)所述偶联剂用量为麻纤维质量的0.1～5％，染料用量为麻纤维质量的0.1～5％；步骤(3)所述碱洗的短切麻纤维和麻纤维浸染酒精溶液的质量比是1∶1～1∶10；所述甩干是采用离心方式甩干；所述烘干是采用真空干燥进行烘干，烘干温度为90～150℃，烘干至质量含水率小于1％。

一种染色麻纤维改性聚丙烯颗粒，由上述的染色麻纤维制备而成。

上述的一种染色麻纤维改性聚丙烯颗粒，该改性聚丙烯颗粒包括以下按重量份数计的组分：