[发明专利]一种低VOC天然纤维增强复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于复合材料领域，涉及一种低VOC天然纤维增强复合材料及其制备方法，复合材料由包括以下重量份的原料制成：天然纤维40‑70、热塑性树脂纤维30‑70份、VOC捕捉剂2‑10份、抗氧化剂0.1‑0.9份。所述制备方法是将VOC捕捉剂和抗氧化剂的溶液分别喷淋在天然纤维和热塑性树脂纤维的混合纤维中；将所述混合纤维的复合毡料经过热压成型工艺制成所述低VOC天然纤维增强复合材料。本发明通过使用VOC捕捉剂与复合材料中的VOC物质发生螯合反应，降低VOC物质的释放量；抗氧化剂可以抑制天然纤维和热塑性树脂纤维在热压成型过程中的热降解，从而减少VOC物质的生成，从而获得绿色、环保的低VOC释放天然纤维增强复合材料，同时具有优良的物理机械性能。

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种低VOC天然纤维增强复合材料及其制备方法。

背景技术

天然纤维增强树脂基复合材料以其优异的机械性能、较低的成本和可循环利用而越来越多的受到人们的关注，逐渐应用于汽车、飞机内饰材料，建筑、家具、装饰材料等领域。然而树脂基复合材料在生产和使用过程中存在着释放出挥发性有机化合物(volatileorganic compounds，VOC)的问题，VOC物质主要来源于树脂原料合成过程中使用过氧化物造成的分子链降解产生的，以及天然纤维中的果胶、木质素等成分受热分解也会生成VOC物质。其中危害性较大的有苯、丙酮、甲苯、乙苯、二甲苯等。汽车、飞机、建筑等都属于相对比密闭的环境，空气流通不顺畅，苯等VOC有害物质会逐步积累，严重危害人员的健康。

现有技术中，对于降低树脂基复合材料的VOC释放，方案1，在复合材料体系中加入物理吸附剂，使其吸收VOC物质，如CN 105037941 B一种低VOC、低气味木纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法公开了采用硅藻土、活性炭等吸附物质对VOC进行吸附，但是物理吸附剂存在VOC吸附平衡的问题，吸附剂达到吸附饱和状态后存在二次释放的可能性；方案2，在复合材料体系中加入VOC有机物驱除剂来降低VOC释放量，如CN 101255252B低散发型汽车内饰件专用料及其制备方法公开了采用异丙醇来降低复合材料材料的VOC，然而这种方式存在相容性低、持久性差等问题。

为了使天然纤维增强复合材料进一步达到节能环保的目的，扩大天然纤维增强复合材料的应用领域，需要提出一种成本较低、简单有效降低天然纤维增强复合材料VOC释放量的方法，这具有重要的实际应用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种低VOC天然纤维增强复合材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明首先提供了一种低VOC天然纤维增强复合材料，由包括以下重量份的原料制成：

以上天然纤维和热塑性树脂纤维的总量为100份，VOC捕捉剂、抗氧化剂分别按上述总量每100份各占比例2-10份、0.1-0.9份。

所述天然纤维包括竹原纤维、麻纤维、棕榈纤维中的一种。

所述热塑性树脂纤维包括聚丙烯纤维、聚酰胺纤维中的一种。

所述VOC捕捉剂包括亚乙基脲、脲素、碳酸肼中的一种。

所述抗氧化剂包括亚磷酸脂类、硫酯类、醇酯类中的一种。

更优选地，所述抗氧化剂包括抗氧化剂1010。

本发明还提供了所述低VOC天然纤维增强复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将VOC捕捉剂和抗氧化剂分别配制成VOC捕捉剂溶液和抗氧化剂溶液；

(2)将天然纤维和热塑性树脂纤维分别单独开松一次，然后再混合开松一次，得到混合纤维；