CN102241856A 一种竹纤维增强聚丙烯复合材料及制备方法

CN102241856ACN102241856A 一种竹纤维增强聚丙烯复合材料及制备方法一种竹纤维增强聚丙烯复合材料及制备方法 10 申请公布号102241856A 43 申请公布日xx 11 16102241856A 102241856A 21 申请号xx10173358 6 22 申请日xx 05 14C08L23 12 xx 01 C08L1 02 xx 01 71 申请人常熟市江顺塑料制品有限公司地址215500江苏省常熟市 辛庄 杨园 工业园区 72 发明人邱玉珍 74 专利代理机构苏州广正知识产权代理有限公司32234代理人张利 强 54 发明名称一种竹纤维增强聚丙烯复合材料及制备方法 57 摘要一种竹纤维增强聚丙烯复合材料 原料中各组分的质量份 数为竹纤维20 30份 聚丙烯80 120份 偶联剂5 10份 润滑剂5 8份和其他助剂0 5份 其制备方法为按质量份数比将各组分投入高速混合机中 加热搅拌1 00 110 保温10 15min 混合搅拌均匀 将初混后的的物料投入密炼机中进行密炼 冷却 经过密炼的混合料用粉碎机粉碎成粒料 烘干1h 再把已烘 干的混合料投入到注塑机中 注塑成型得竹纤维增强聚丙烯复合材 料制品 本发明所制得的产品拉伸强度 冲击强度和断裂伸长度等性能优良 且环保 价廉 应用领域广 51 Int Cl 19 中华人民共和国国家知识产权局 12 发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页102241860A1 1 页21 一种竹纤维增强聚丙烯复合材料 其特征在于 原料中各组分 的质量份数比如下处理后的竹纤维20 30份 聚丙烯80 120份 偶联剂5 10份 润滑剂5 8份 其它助剂0 5份 2 根据权利要求1所述的一种竹纤维增强聚丙烯复合材料 其特征在 于所述的处理后的竹纤维是竹纤维用10 15 的氢氧化钠浸泡 室温放置24 48h 在用蒸馏水漂洗 105 烘干8 10h 充分干燥 干燥后水分小于1 得处理后的竹纤维 3 根据权利要求2所述的一种竹纤维增强聚丙烯复合材料 其特征在 于所述的竹纤维是先经机械粉碎 过200目筛的竹纤维 4 根据权利要求1所述的一种竹纤维增强聚丙烯复合材料 其特征在 于所述的偶联剂是铝酯酸 钛酸酯 硅烷或马来酸酐接枝聚丙烯中 的一种 5 根据权利要求1所述的一种竹纤维增强聚丙烯复合材料 其特征在 于所述的润滑剂是工业石蜡或甘油中的一种或几种 6 根据权利要求1所述的一种竹纤维增强聚丙烯复合材料 其特征在 于所述的其它助剂是硬酯酸 硬酯酸锌 碳黑 氧化锌或二氧化钛 中的一种或几种 7 一种竹纤维增强聚丙烯复合材料及制备方法 其特征在于 具体 工艺如下 1 竹纤维预处理竹纤维用10 15 的氢氧化钠浸泡 室温放置24 48h 在用蒸馏水漂洗 105 烘干8 10h 充分干燥 干燥后水分小于1 得处理后的竹纤维 2 初混按质量份数比将各组分投入高速混合机中 加热搅拌100 110 保温10 15min 混合搅拌均匀 3 密炼将初混后的的物料投入密炼机中进行密炼 冷却 经过密炼 的混合料用粉碎机粉碎成粒料 烘干1h 4 注塑成型将已烘干的混合料投入到注塑机中 注塑成型得竹纤维 增强聚丙烯复合材料制品 8 根据权利要求1所述的一种竹纤维增强聚丙烯复合材料 其特征在 于步骤 3 所述的密炼机三区的密炼温度分别为180 185 190 密 炼机转速为55 65rpm 9 根据权利要求1所述的一种竹纤维增强聚丙烯复合材料 其特征在 于步骤 4 所述注塑成型的料筒射嘴温度为190 一段温度为200 二段 温度为210 注射压力为60 70Mpa 保压压力为50Mpa 权利要求书102241856A102241860A1 3页3一种竹纤维增强聚丙烯复 合材料及制备方法技术领域 0001 本发明涉及一种复合材料 尤其 是一种竹纤维增强聚丙烯复合材料及制备方法 背景技术 0002 聚丙烯是目前用量最大的通用塑料之一 但存在热 加工时收缩率大 加工和使用过程中以易受光 热 氧和气候影响 而发生老化 耐寒性差等原因 用途受到限制 0003 近年来 天然植物纤维作为复合材料增强体的优势越来越引 起人们的关注 竹子生长周期短 资源丰富 价格低廉 日前在竹层压材 竹集成材 竹胶合板等以及日用品等产品加工过 程中 会产生大量剩余边角料 因此 利用竹角料作为填料或增强体与热塑性塑料复合成代木材料 是竹材综合利用的一个重要途径 0004 采用竹粉填充复合材料科降低成本 但是 竹纤维是亲水性 物质 表面具有大量的极性官能团 在与塑料的复合过程中 与憎 水性的聚丙烯之间存在着较高的界面能差 两种极性不同的材料很 难达到充分的表面相互融合 因此如何采用偶联剂使两种材料充分融合成为研究竹纤维聚丙烯复 合材料研究的一个难点 中国专利申请号 xx10190739 3 名称为 一种竹纤维增强复合材 料 的发明专利 公开了一种以竹材爆破浆纤维为增强材料 以尼 龙 ABS 聚丙烯为基体 结合独特的对撞以干燥技术及在基体树酯 中添加一种利用热催化法合成的蜡状羧化聚醚界面改性剂 制作的 纤维类增强复合材料 但是该发明的采用改性性使竹纤维和聚苯乙 烯或聚丙烯类基体树脂不能有效地融合 从而影响材料的性能 发明内容 0005 为了克服以上缺陷 本发明要解决的技术问题是提 出一种工艺简单 可实现竹纤维和塑料充分融合的竹纤维增强聚丙 烯复合材料及制备方法 0006 本发明所采用的技术方案为一种竹纤维增强聚丙烯复合材料 原料中各组分的质量份数比如下 0007 处理后的竹纤维20 30份 0008 聚丙烯80 120份 0009 偶联剂5 10份 0010 润滑剂5 8份 0011 其它助剂0 5份 0012 根据本发明的另外一个实施例 一种竹纤维增强聚丙烯复合 材料进一步包括所述的处理后的竹纤维是竹纤维用10 15 的氢氧化钠浸泡 室温放置24 48h 在用蒸馏水漂洗 105 烘干8 10h 充分干燥 干燥后水分小于1 得处理后的竹纤维 0013 根据本发明的另外一个实施例 一种竹纤维增强聚丙烯复合 材料进一步包括所述的竹纤维是先经机械粉碎 过200目筛的竹纤维 0014 根据本发明的另外一个实施例 一种竹纤维增强聚丙烯复合 材料进一步包括所述的偶联剂是铝酯酸 钛酸酯 硅烷或马来酸酐 接枝聚丙烯中的一种 说明书102241856A102241860A2 3页4 0015 根据本发明的另外一个 实施例 一种竹纤维增强聚丙烯复合材料进一步包括所述的润滑剂 是工业石蜡或甘油中的一种或几种 0016 根据本发明的另外一个实施例 一种竹纤维增强聚丙烯复合 材料进一步包括所述的其它助剂是硬酯酸 硬酯酸锌 碳黑 氧化 锌或二氧化钛中的一种或几种 0017 本发明还公开了一种竹纤维增强聚丙烯复合材料及制备方法 具体工艺如下 0018 1 竹纤维预处理竹纤维用10 15 的氢氧化钠浸泡 室温放置24 48h 在用蒸馏水漂洗 105 烘干8 10h 充分干燥 干燥后水分小于1 得处理后的竹纤维 0019 2 初混按质量份数比将各组分投入高速混合机中 加热搅拌100 110 保温10 15min 混合搅拌均匀 0020 3 密炼将初混后的的物料投入密炼机中进行密炼 冷却 经过密炼 的混合料用粉碎机粉碎成粒料 烘干1h 0021 4 注塑成型将已烘干的混合料投入到注塑机中 注塑成型得竹纤维 增强聚丙烯复合材料制品 0022 根据本发明的另外一个实施例 一种竹纤维增强聚丙烯复合 材料及制备方法进一步包括步骤 3 所述的密炼机三区的密炼温度分别为180 185 190 密 炼机转速为55 65rpm 0023 根据本发明的另外一个实施例 一种竹纤维增强聚丙烯复合 材料及制备方法进一步包括步骤 4 所述注塑成型的料筒射嘴温度为190 一段温度为200 二段 温度为210 注射压力为60 70Mpa 保压压力为50Mpa 0024 本发明的有益效果是本发明的制品密度低 比强度高 环保 和价廉 本发明提供的竹纤维增强聚丙烯复合材料加工耗能少 加 工设备损耗少 有利于节约能源 本发明所制得的产品拉伸强度 冲击强度和断裂伸长度等综合性能优良 可应用于汽车工业 室内 材料装饰及日常生活等领域 附图说明 0025 图1是本发明的工艺流程图 具体实施方式 0026 现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步 详细的说明 这些附图均为简化的示意图 仅以示意方式说明本发明的基本结构 因此其仅显示与本发明有关的构成 0027 实施例1 0028 一种竹纤维增强聚丙烯复合材料 包括竹纤维 20份 聚丙烯80份 偶联剂5份 润滑剂5份和其他助剂1份 0029 按如下步骤操作 0030 1 竹纤维预处理经机械粉碎 过200目筛的竹纤维经10 的氢氧化 钠浸泡过 室温放置24h 在用蒸馏水漂洗 105 烘干8h 充分干 燥 干燥后水分小于1 0031 2 按质量份数比将各组分投入高速混合机中 加热搅拌100 保 温10min 混合搅拌均匀 0032 3 将初混后的的物料投入密炼机中进行密炼 密炼机三区的密炼温 度分别为说明书102241856A102241860A3 3页5180 185 190 密炼机转速为55rpm 冷却 经过密炼的混合料用粉碎机粉碎成粒料 烘干1h 0033 4 将已烘干的混合料投入到注塑机中 注塑成型 料筒射嘴温度为 190 一段温度为200 二段温度为210 注射压力为60Mpa 保压压力为50Mpa 得竹纤维增强聚丙烯复合材料制品 0034 实施例2 0035 一种竹纤维增强聚丙烯复合材料 包括竹纤维 25份 聚丙烯100份 偶联剂7份 润滑剂6份和其他助剂3份 0036 按如下步骤操作 0037 1 竹纤维预处理经机械粉碎 过200目筛的竹纤维经13 的氢氧化 钠浸泡过 室温放置36h 在用蒸馏水漂洗 105 烘干9h 充分干 燥 干燥后水分小于1 0038 2 按质量份数比将各组分投入高速混合机中 加热搅拌105 保 温12mi n 混合搅拌均匀 0039 3 将初混后的的物料投入密炼机中进行密炼 密炼机三区的密炼温 度分别为180 185 190 密炼机转速为60rpm 冷却 经过密炼的混合料用粉碎机粉碎成粒料 烘干1h 0040 4 将已烘干的混合料投入到注塑机中 注塑成型 料筒射嘴温度为 190 一段温度为200 二段温度为210 注射压力为65Mpa 保压压力为50Mpa 得竹纤维增强聚丙烯复合材料制品 0041 实施例3 0042 一种竹纤维增强聚丙烯复合材料 包括竹纤维 30份 聚丙烯120份 偶联剂10份 润滑剂8份和其他助剂5份 0043 按如下步骤操作 0044 1 竹纤维预处理经机械粉碎 过200目筛的竹纤维经15 的氢氧化 钠浸泡过 室温放置48h 在用蒸馏水漂洗 105 烘干10h 充分干 燥 干燥后水分小于1 0045 2 按质量份数比将各组分投入高速混合机中 加热搅拌110 保 温15min 混合搅拌均匀 0046 3 将初混后的的物料投入密炼机中进行密炼 密炼机三区的密炼温 度分别为180 185 190 密炼机转速为65rpm 冷却 经过密炼的混合料用粉碎机粉碎成粒料 烘干1h 0047 4 将已烘干的混合料投入到注