[发明专利]一种阻燃天然纤维复合板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种纤维复合板材及其制备方法。

背景技术

天然纤维的纤维密度小，比强度较高，作为增强材料开发，已经有大量的研究和发明。天然纤维是一种可循环利用的材料，其生长周期多为1～2年，该材料废弃后，经过一段时间可以自然降解，作为一种绿色环保材料，其应用能力的开发不断地得到拓展。欧美，日本和中国很多科研成果也已经进入实用推广阶段，显示出良好的应用前景。目前汽车内饰件的仪表板，门内板，顶棚，行李箱内衬等零部件，天然纤维复合材料均有涉及。

中国专利201010604305.5公开了一种天然纤维复合材料汽车内饰板及其生产方法，所述汽车内饰板，包含基层和层压在基层上的至少一个表面上的非织物或织物表面层，基层由聚乳酸纤维、麻纤维及玄武岩纤维组成，表面层由聚乳酸纤维组成，本发明可制成三位深拉伸的高强度汽车内饰板，当其用作汽车门内板、顶棚基材时，安全坚固，绿色环保。

中国专利200610168547.8公开了一种竹纤维/棉麻纤维/聚丁二酸丁二醇酯树脂构成的汽车内饰板。中国专利201010142221.4采用天然纤维与聚乳酸短纤利用开松，梳理，交叉铺网，针刺成毡生产出一种天然纤维复合材料，该材料经过浆液处理，裁剪处理，热压固化成板材，该专利采用的方法复杂并且繁琐，导致材料的成本较高，难以实现工业化应用。

中国专利200610039121.2将制作胶面层、中间基层和面料层所需的纤维，按胶面层、中间基层和面料层的顺序通过铺网、针刺成复合麻毡、再经加热辊压成型，加工形成汽车用顶棚板材，此麻纤维的使用量较大，并且经过热辊压制可以提高产品的质量，但是由于材料的中间基层添加涤纶纤维，材料没有完全粘结，导致材料的强度较低，不适宜用于强度较高的场合。

专利200810005276.3中采用：木材削片、纤维研磨、纤维施胶，纤维铺装、预压、热压、修边、砂光等步骤，加工出密度为0.25-0.45g/cm3的阻燃板材。该专利加工形成的低密度纤维具有良好的吸音、隔音等性能，可广泛的用作木门的门芯、隔墙的芯材等。

上述专利中天然纤维复合材料存在以下缺陷：1.天然纤维复合材料的加工工序复杂，导致材料的成本增加；2.天然麻纤维使用量过高，导致天然纤维增强材料的强度较低，没有体现天然纤维增强的效果；3.复合材料的阻燃效果没有做任何考虑，其使用受到很大限制。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种无毒、无污染、加工工艺简单、能源损耗小、环保性能突出的阻燃天然纤维复合板材。

本发明的另一个目的是提供一种上述阻燃天然纤维复合板材的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种阻燃天然纤维复合板材，由以下重量份的组分制成：

阻燃天然纤维30～45份；

阻燃热塑性树脂纤维55～70份。

所述阻燃天然纤维的制备方法包括以下步骤：将阻燃剂与水配置成浓度为95％的浸轧液，将天然纤维二浸二轧后，在温度为80℃，时间为3min的条件下预烘，焙烘后水洗，在温度为80℃，时间为3min的条件下烘干，得到阻燃天然纤维。

所选天然纤维选自黄麻纤维、大麻纤维、亚麻纤维、竹原纤维、剑麻纤维、椰棕纤维或苎麻纤维中的一种或一种以上。

所述阻燃剂为含磷阻燃剂及无机硼系阻燃剂；其中含磷阻燃剂优选为聚磷酸铵或有机磷系阻燃剂；其中聚磷酸铵进一步优选为磷酸一铵或磷酸二铵，有机磷系阻燃剂进一步优选为甲基磷酸二甲酯；无机硼系阻燃剂优选为硼酸钠或硼酸。

所述阻燃热塑性树脂纤维选自阻燃PP短切纤维、阻燃ES短纤、阻燃PLA短切纤维、阻燃PET短切纤维或阻燃氨纶短切纤维中的一种或一种以上。

一种上述阻燃天然纤维复合板材的制备方法，包括以下步骤：

将阻燃天然纤维与阻燃热塑性树脂纤维进行混合，混合后的纤维经过开松、铺网形成混合天然纤维薄网；将上述混合天然纤维薄网交替铺层后形成层叠天然纤维网，针刺成毡后加热、辊压，形成连续的阻燃天然纤维复合板材。

所述加热的温度为180～200℃。

所述辊压的压力为0.3～1MPa。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：

1.本发明制备的阻燃天然纤维复合板材的表面丰富，表面复合外饰材料，适合多种场合使用。

2.本发明制备的阻燃天然纤维复合板材的原料天然纤维和热塑性树脂纤维都进行阻燃处理，保证了阻燃天然纤维复合板材阻燃效果的稳定性；高于汽车内饰要求标准。