[发明专利]天然复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种天然复合材料的制备方法，其特征是以塑化植物纤维作为复合材料的基体，以植物纤维作为复合材料中的增强材料，经热压成型，具体工艺过程如下：

①纤维原料的处理：将植物纤维丝束切短成为纤维长度为5～12mm的短纤维原料，80℃以下烘干备用；

②塑化植物纤维基体原料的制备：将过40目筛后的木粉或剑麻屑用热水抽提10～12小时，于80℃以下空气干燥；干燥后的木粉或剑麻屑用硫氰酸钠饱和的4％氢氧化钠水溶液浸泡1小时，然后抽滤至增重100～150％，再将湿木粉或湿剑麻屑与丙烯腈在39～41℃水浴中反应4小时，反应结束后，加入适量无水乙醇稀释，然后用乙酸中和至pH 6.5～7.0，过滤并用水充分洗涤，干燥至恒重；恒重的氰乙基化木粉或氰乙基化剑麻纤维用浓度为0.05～0.2％的稀氯水处理40～60分钟，反应完毕后抽滤，用水充分洗涤至中性，压干后于80℃以下空气干燥至恒重，得到塑化植物纤维基体原料—氯代氰乙基化木粉或氯代氰乙基化剑麻纤维；

③混料：将短纤维原料与基体原料定量混合均匀，混合物中短纤维的重量百分含量为10～30％；

④热压成型：将纤维原料与基体原料的混合物放入已加热至70～80℃的模具内，在油压机中预压实，然后将模具继续加热至160～170℃，置于油压机中热压成型，压力8～10MPa，时间10～20分钟，模具降温至60℃以下退模，得到短植物纤维增强塑化植物纤维基复合材料。

2.按照权利要求1所述的天然复合材料的制备方法，其特征是作为增强材料的植物纤维是剑麻纤维或苎麻纤维。

3.按照权利要求2所述的天然复合材料的制备方法，其特征是将预处理后的短剑麻纤维或短苎麻纤维与基体原料定量混合均匀，放入已加热至80℃的模具内，在油压机中预压实，然后将模具继续加热至165℃，置于油压机中热压成型，压力为10MPa，时间15分钟，模具降温至60℃以下退模，得到短剑麻纤维增强塑化植物纤维基天然复合材料或短苎麻纤维增强塑化植物纤维基天然复合材料。

4.一种天然复合材料的制备方法，其特征是以塑化植物纤维作为复合材料的基体，以植物纤维作为复合材料中的增强材料，经热压成型，具体工艺过程如下：

①纤维原料的处理：将植物纤维丝束制成层状单向连续纤维，80℃以下烘干备用；

②塑化植物纤维基体原料的制备：将过40目筛后的木粉或剑麻屑用热水抽提10～12小时，于80℃以下空气干燥；干燥后的木粉或剑麻屑用硫氰酸钠饱和的4％氢氧化钠水溶液浸泡1小时，然后抽滤至增重100～150％；再将湿木粉或湿剑麻屑与丙烯腈在39～41℃水浴中反应4小时，反应结束后，加入适量无水乙醇稀释，然后用乙酸中和至pH 6.5～7.0，过滤并用水充分洗涤，干燥至恒重；恒重的氰乙基化木粉或氰乙基化剑麻纤维用浓度为0.05～0.2％的稀氯水处理40～60分钟，反应完毕后抽滤，用水充分洗涤至中性，压干后于80℃以下空气干燥至恒重，得到塑化植物纤维基体原料—氯代氰乙基化木粉或氯代氰乙基化剑麻纤维；

③混料和热压成型：将单向连续植物纤维原料与基体原料在模具内按同一方向叠加铺层或正交叠加铺层，在油压机中预压实，然后将模具继续加热至160～165℃，置于油压机中热压成型，压力8～10MPa，时间10～20分钟，模具降温至60℃以下退模，得到单向连续纤维增强塑化植物纤维基天然复合材料，材料中纤维的重量百分含量可控制在30～45％。

5.按照权利要求4所述的天然复合材料的制备方法，其特征是所用的单向连续植物纤维为剑麻纤维。