一種低voc納米的麻纖維復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料及其制備方法，其中，所述的麻纖維與聚丙烯的質(zhì)量比為：麻纖維40％-60％，聚丙烯40％-60％將麻、聚丙烯混合纖維質(zhì)量0.25-1％的納米粘土、納米粘土質(zhì)量50％的分散劑加入到混合纖維質(zhì)量5-15％的水中，先使用機械攪拌器在1000-1300rpm轉(zhuǎn)速下攪拌0.5-2h，隨后在1700-2000rpm轉(zhuǎn)速下攪拌1.5-3h，制備出均勻分散的納米粘土懸浮溶液，所述麻纖維是大麻、亞麻、洋麻、黃麻中的一種，或者是其中一種以上的混合物，所述納米粘土的粒徑范圍在2-10μm，所述分散劑可為聚乙烯吡咯烷酮。將納米粘土懸浮溶液噴淋到麻、聚丙烯混合纖維中，通過開松、梳理、針刺、熱壓等幾個過程壓縮成復(fù)合材料，所述熱壓溫度在200-220℃之間，所述熱壓時間在1-3min。
【專利說明】一種低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及麻纖維復(fù)合材料領(lǐng)域,尤其涉及一種低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]麻纖維品種繁多，包括韌皮纖維和葉纖維。韌皮纖維指莖的形成層外側(cè)部分可剝?nèi)〉睦w維，是雙子葉植物莖的韌皮層內(nèi)部叢生成束的纖維，如亞麻、黃麻、大麻、蕁麻、羅布麻等；葉纖維是從草本單子葉植物葉上獲得的維管束纖維，如劍麻、蕉麻、菠蘿麻等。
[0003]近年來，環(huán)保意識深入人心，麻纖維以其生態(tài)環(huán)保、可降解、輕質(zhì)價廉、比強度和比模量高、耐摩擦磨損及可再生等優(yōu)良特性已被用于制作汽車內(nèi)飾材料。
[0004]但是麻纖維在加工和使用過程中，由于溫度、濕度、光等因素，使麻纖維表面殘留的果膠、半纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì)分解生成甲醛、乙醛、丙烯醛、苯、甲苯、苯乙烯等對人體有害的易揮發(fā)性小分子有機物(VOC)。同時熱塑性樹脂在加工過程中，會在熔融狀態(tài)下裂解產(chǎn)生部分酮類、醛類低分子有機化合物。汽車內(nèi)飾用麻纖維增強復(fù)合材料產(chǎn)品一般與人體有直接或間接的接觸，在相對封閉的環(huán)境中，這些易揮發(fā)的小分子有機物會對使用者的健康造成嚴重的影響，限制了汽車內(nèi)飾用麻纖維復(fù)合材料的應(yīng)用和發(fā)展。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料及其制備方法，旨在解決降低復(fù)合材料的VOC(尤其是甲醛、乙醛)揮發(fā)量，增大麻纖維增強聚丙烯復(fù)合材料在汽車內(nèi)飾上的使用范圍。納米粘土特殊的片層結(jié)構(gòu)可賦予復(fù)合材料氧、熱阻隔性能，減小進入材料內(nèi)部的氧濃度，減小氧分子攻擊材料弱鍵的幾率，從而可降低材料的氧化分解并可提高材料的熱穩(wěn)定性問題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料，其特征在于，所述的麻纖維與聚丙烯的質(zhì)量比為:麻纖維40% —60%，聚丙烯40% -60% ο
[0009]所述的低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料,其特征在于,所述的麻纖維與聚丙烯的質(zhì)量比為:麻纖維50%，聚丙烯50%。
[0010]一種制備權(quán)利要求2所述的低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料的方法，其特征在于，取40g大麻纖維與60g聚丙烯纖維經(jīng)開松、梳理、針刺、熱壓制成復(fù)合材料，熱壓溫度為200°C，熱壓時間為3min。
[0011]一種制備權(quán)利要求2所述的低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料的方法，其特征在于，將麻、聚丙烯混合纖維質(zhì)量0.25-1%的納米粘土、納米粘土質(zhì)量50%的分散劑加入到混合纖維質(zhì)量5-15%的水中，先使用機械攪拌器在1000-1300rpm轉(zhuǎn)速下攪拌0.5_2h，隨后在1700-2000rpm轉(zhuǎn)速下攪拌1.5_3h,制備出均勻分散的納米粘土懸浮溶液,所述麻纖維是大麻、亞麻、洋麻、黃麻中的一種，或者是其中一種以上的混合物，所述納米粘土的粒徑范圍在2-10 μ m，所述分散劑可為聚乙烯吡咯烷酮。將納米粘土懸浮溶液噴淋到麻、聚丙烯混合纖維中，通過開松、梳理、針刺、熱壓等幾個過程壓縮成復(fù)合材料，所述熱壓溫度在200-220°C之間，所述熱壓時間在l_3min。
[0012]一種制備權(quán)利要求3所述的低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料的方法，其特征在于，納米蒙脫土為lg，0.5g聚乙烯吡咯烷酮加入到15g水中，先用機械攪拌器在1350rpm下攪拌Ih,隨后在1700rpm攪拌2h,制備均勻分散的納米粘土懸浮液。將納米粘土懸浮液在開松環(huán)節(jié)通過噴淋方式噴灑到大麻纖維與聚丙烯纖維中，其中大麻纖維為50g，聚丙烯纖維為50g，隨后經(jīng)梳理、針刺、熱壓制成復(fù)合材料，其中熱壓溫度為220°C，熱壓時間為lmin。
[0013]本發(fā)明的目的在于提供一種低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料及其制備方法，其特點在于所選用的麻纖維為大麻、亞麻、洋麻、黃麻中的一種，納米粘土為納米蒙脫土，樹脂為聚丙烯。本發(fā)明利用納米粘土對麻纖維及聚丙烯纖維進行改性，增強了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性并進而降低了復(fù)合材料的VOC揮發(fā)量，增大了麻纖維增強聚丙烯復(fù)合材料在汽車內(nèi)飾上的使用范圍。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明提供一種低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料及其制備方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]本發(fā)明一種低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料可增強聚丙烯復(fù)合材料，所述的麻纖維與聚丙烯的質(zhì)量比為:麻纖維40% -60%，聚丙烯40% -60%。
[0016]其處理方法包括如下步驟:
[0017]納米粘土懸浮溶液的配置
[0018]將麻、聚丙烯混合纖維質(zhì)量0.25-1%的納米粘土、納米粘土質(zhì)量50%的分散劑加入到混合纖維質(zhì)量5-15%的水中，先使用機械攪拌器在1000-1300rpm轉(zhuǎn)速下攪拌0.5_2h，隨后在1700-2000rpm轉(zhuǎn)速下攪拌1.5_3h,制備出均勻分散的納米粘土懸浮溶液,所述麻纖維是大麻、亞麻、洋麻、黃麻中的一種；或者是其中一種以上的混合物，所述納米粘土的粒徑范圍在2-10μπι，所述分散劑可為聚乙烯吡咯烷酮。
[0019]一種低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料的制備方法，將納米粘土懸浮溶液噴淋到麻、聚丙烯混合纖維中，通過開松、梳理、針刺、熱壓等幾個過程壓縮成復(fù)合材料，所述熱壓溫度在200-220°C之間，所述熱壓時間在l-3min間。
[0020]實施例1
[0021]取40g大麻纖維與60g聚丙烯纖維經(jīng)開松、梳理、針刺、熱壓制成復(fù)合材料，熱壓溫度為200°C，熱壓時間為3min。
[0022]得到的檢測結(jié)果為甲醛為3.14mg / kg,乙醛為34.63mg / kg。
[0023]實施例2
[0024]取Ig納米蒙脫土，0.5g聚乙烯吡咯烷酮加入到15g水中，先用機械攪拌器在1350rpm下攪拌Ih,隨后在1700rpm攪拌2h,制備均勻分散的納米粘土懸浮液。將納米粘土懸浮液在開松環(huán)節(jié)通過噴淋方式噴灑到大麻纖維與聚丙烯纖維中，其中大麻纖維為60g，聚丙烯纖維為40g，隨后經(jīng)梳理、針刺、熱壓制成復(fù)合材料，其中熱壓溫度為220°C，熱壓時間為 lmin。
[0025]得到的檢測結(jié)果為甲醒為1.55mg/kg,乙醒為15.44mg / kg。
[0026]實施例3
[0027]取0.25g納米蒙脫土，0.125g聚乙烯吡咯烷酮加入到7.5g水中，先用機械攪拌器在1350rpm下攪拌Ih,隨后在1700rpm攪拌2h,制備均勻分散的納米粘土懸浮液。
[0028]將納米粘土懸浮液在開松環(huán)節(jié)通過噴淋方式噴灑到大麻纖維與聚丙烯纖維中，其中大麻纖維為50g，聚丙烯纖維為50g，隨后經(jīng)梳理、針刺、熱壓制成復(fù)合材料，其中熱壓溫度為210°C，熱壓時間為2min。
[0029]得到的檢測結(jié)果為甲醒為1.47mg / kg,乙醒為15.39mg / kg。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料，其特征在于，所述的麻纖維與聚丙烯的質(zhì)量比為:麻纖維40 % —60 %，聚丙烯40 % -60 %。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料，其特征在于，所述的麻纖維與聚丙烯的質(zhì)量比為:麻纖維50%，聚丙烯50%。
3.一種制備權(quán)利要求2所述的低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料的方法，其特征在于，取40g大麻纖維與60g聚丙烯纖維經(jīng)開松、梳理、針刺、熱壓制成復(fù)合材料，熱壓溫度為200°C，熱壓時間為3min。
4.一種制備權(quán)利要求2所述的低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料的方法，其特征在于，將麻、聚丙烯混合纖維質(zhì)量0.25-1 %的納米粘土、納米粘土質(zhì)量50%的分散劑加入到混合纖維質(zhì)量5-15%的水中，先使用機械攪拌器在1000-1300rpm轉(zhuǎn)速下攪拌0.5_2h，隨后在1700-2000rpm轉(zhuǎn)速下攪拌1.5_3h,制備出均勻分散的納米粘土懸浮溶液,所述麻纖維是大麻、亞麻、洋麻、黃麻中的一種，或者是其中一種以上的混合物，所述納米粘土的粒徑范圍在2-10 μ m，所述分散劑可為聚乙烯吡咯烷酮。將納米粘土懸浮溶液噴淋到麻、聚丙烯混合纖維中，通過開松、梳理、針刺、熱壓等幾個過程壓縮成復(fù)合材料，所述熱壓溫度在200-220°C之間，所述熱壓時間在l_3min。
5.一種制備權(quán)利要求3所述的低VOC納米的麻纖維復(fù)合材料的方法，其特征在于，納米蒙脫土為lg，0.5g聚乙烯卩比咯燒酮加入到15g水中，先用機械攪拌器在1350rpm下攪拌Ih,隨后在1700rpm攪拌2h，制備均勻分散的納米粘土懸浮液。將納米粘土懸浮液在開松環(huán)節(jié)通過噴淋方式噴灑到大麻纖維與聚丙烯纖維中，其中大麻纖維為50g，聚丙烯纖維為50g，隨后經(jīng)梳理、針刺、熱壓制成復(fù)合材料，其中熱壓溫度為220°C，熱壓時間為lmin。
【文檔編號】D06M101/20GK103774344SQ201410010998
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】王春紅, 任子龍, 趙玲 申請人:長春博超汽車零部件股份有限公司