[发明专利]一种纤维增强聚丙烯基复合材料的制备方法

说明书

本发明公开的是一种纤维增强聚丙烯复合材料，试样参数如下：纤维含量40—60Wt%的纤维10—20份，聚丙烯树脂80—90份，热稳定剂0.01—5份，浓度1%的马来酸酐。长度为3—10mm的纤维经1%马来酸酐处理后在105℃烘干1小时，干燥后的纤维与聚丙烯和热稳定剂在哈克转矩流变仪中混合均匀冷却造粒，经过70℃下3小时烘燥后注射成试样。本发明材料易得，有效改善了聚丙烯的拉伸强度、弯曲强度，经1%马来酸酐处理60Wt%的纤维增强的聚丙烯与纯聚丙烯比较，前者的拉伸强度提高100%、弯曲强度提高120%；经比较经马来酸酐处理前后残存弯曲模量、损失弯曲模量得出经处理的纤维和基体之间的粘接力有所提高，增强了聚丙烯性能，进而拓展了聚丙烯在汽车、电子、居家装饰等领域的应用。

技术领域：

本发明属于材料科学中的高分子复合材料领域，涉及一种利用纤维制备出高韧性聚丙烯基复合材料的方法。根据本发明所制备的聚丙烯基复合材料，解决了传统聚丙烯断裂伸长率低、韧性低及纤维和基体之间的粘接力的问题。本发明所涉及的方法操作简单、制备材料的性能可控性强，适用于实验室及企业产业化生产，本材料是一种高韧性聚丙烯基复合材料。

背景技术：

目前纤维增强复合材料中的增强纤维主要是由玻璃纤维、芳纶和碳纤维等，这些增强纤维材料性能良好且均匀，但它们一般都存在着加工困难、耗能大、造价高、易造成环境污染等问题。而天然植物纤维如黄麻等来源广泛、性能适中，它们在复合材料中的应用正越来越引起国内外材料界的重视。

我国的纤维资源非常丰富，在世界上居第三位。最近十几年，由于合成纤维的发展，各种价格低廉，性能优良的合成纤维（如尼龙，涤纶等）制品的兴起，使纤维制品逐渐在市场竞争中萎缩。再加上遇到世界经济危机或贸易壁垒限制时，导致麻的需求量大幅减少，对工厂的生产经营产生较大影响，因此拓宽纤维使用范围是非常迫切的。开发纤维在复合材料方面的运用是拓宽其使用范围的良好途径，本课题正是在这样的背景下提出的。

发明内容：

本发明的目的是为解决纯聚丙烯力学性能较差而提出一种利用纤维增强聚丙烯性能的改性方法。

本发明通过下述技术方案实现：

1）制备长度为3—10mm、纤维含量40—60Wt%的纤维，配制1%马来酸酐；

2）用1%马来酸酐浸泡黄麻纤维；

3）将处理后的纤维烘干（105℃）1h；

4）干燥后的纤维按比例与聚丙烯和热稳定剂在哈克转矩流变仪中混合均匀，冷却后造粒；

5）经过70℃下3小时烘燥后，再在注塑成型机上注射成试样，测试其性能参数。

具体实施方式：

实施例一

聚丙烯 60Wt%

纤维 3mm

首先，将长度为3mm、纤维含量60Wt%的纤维经1%马来酸酐处理后，在105℃下烘干1小时。然后按比例将干燥后的纤维20份与聚丙烯80份和热稳定剂在哈克转矩流变仪中混合均匀，冷却后造粒，经过70℃下3小时烘燥后，再在注塑成型机上注射成试样。

实施例二

聚丙烯 60Wt%

纤维 5mm

工艺条件如实施例一

实施例三

聚丙烯 60Wt%