环保PP纤维板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保PP纤维板及其制备方法，所述环保PP纤维板原料包括聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜、天然纤维和补强剂。本发明专利技术所述环保PP纤维板综合性能优异，在具备结构新颖、安全、环保、防腐、轻量和舒适性等优异性能的同时，又具备去甲醛、抗菌、抗老化、耐划伤、寿命长以及低气味等特点，可以替代纸板用于汽车遮物帘，提高遮物帘的耐用性，实现遮物帘使用寿命的长效延伸，适用于包括两箱车、商旅车特别是SUV的新能源汽车。

【技术实现步骤摘要】
环保PP纤维板及其制备方法
本专利技术属于材料
，具体涉及一种环保PP纤维板及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯(polypropylene，简称PP)是一种常用的热塑性塑料，具有很多优良的特性，如相对密度小、良好的力学性能、较高的耐热性、耐化学腐蚀、几乎不吸水、质地纯净、无毒无臭、电绝缘性好以及透明度高等。因聚丙烯具有如此多优点，其在生物质人造板中的应用前景可观。天然纤维复合材料作为一种可持续发展的绿色环保材料已经收到越来越多的关注和应用。天然纤维复合材料是一种利用天然纤维与热塑性树脂基体或热固性树脂基体复合而成的一种新型绿色环保材料。由于天然纤维有着来源丰富，价格低廉，并且可再生易于自然降解等优异性能，天然纤维被大量应用于制作天然纤维复合材料，它的研究开发也已经得到了越来越多的关注。相对于其他纤维增强复合材料，比如玻璃纤维增强复合材料，天然纤维复合材料具有密度低、比性能高、价格低廉、隔音效果好、可回收、环境危害小、人体亲和性好等优点，被广泛应用于汽车工业、建筑工业、日用消费品等领域。本专利技术经过研究和探索，得到环保PP纤维板，其厚度只有传统硬纸板的1/3，但是强度、韧性和耐用度等性能却远远优于后者，可以替代纸板，用于汽车遮物帘。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种环保PP纤维板，其综合性能优异。本专利技术提供一种环保PP纤维板，其特征在于，所述环保PP纤维板原料包括聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜、天然纤维和补强剂。具体地，所述环保PP纤维板原料由以下重量份组成：聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜40-60重量份、天然纤维20-40重量份和补强剂2-5重量份。所述补强剂为异氰酸酯和/或三聚氰胺树脂。聚丙烯是应用广泛的热塑性高分子材料之一，但由于聚丙烯是非极性聚合物，缺乏反应基团，难与天然纤维相容；另外聚丙烯熔体强度低，限制了它的使用。专利技术人为了解决上述问题，经过潜心研究，得到以下技术方案。在一些实施方案中，所述改性聚丙烯为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯，其制备工艺为：将聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯及过氧化二异丙苯以质量比为10：(0.01-0.03)：(0.01-0.03)：(0.001-0.003)混合均匀，得到混合料；将混合料投入流变仪中进行熔融接枝反应，设定温度为170-180℃，转子转速为60-80转/分钟，接枝反应时间为4-6分钟，得到接枝产物；将接枝产物与二甲苯以固液比为1：(30-40)(g/mL)混合均匀，加热至90-95℃，然后加入二甲苯体积2-3倍的丙酮，以300-400转/分钟的转速搅拌20-30分钟后，有沉淀析出，采用200-300目滤布过滤，将滤饼于温度70-80℃、真空度0.06-0.07MPa的条件下干燥10-12小时，得到甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯。在一些实施方案中，所述改性聚丙烯为长支链聚丙烯，其制备工艺为：将聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯及过氧化二异丙苯以质量比为10：(0.01-0.03)：(0.01-0.03)：(0.001-0.003)混合均匀，得到混合料Ⅰ；将混合料Ⅰ投入流变仪中进行熔融接枝反应，设定温度为170-180℃，转子转速为60-80转/分钟，接枝反应时间为4-6分钟，得到接枝产物；将接枝产物与二甲苯以固液比为1：(30-40)(g/mL)混合均匀，加热至90-95℃，然后加入二甲苯体积2-3倍的丙酮，以300-400转/分钟的转速搅拌20-30分钟后，有沉淀析出，采用200-300目滤布过滤，将滤饼于温度70-80℃、真空度0.06-0.07MPa的条件下干燥10-12小时，得到甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯；将甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、聚六亚甲基单胍盐酸盐和抗氧化剂以质量比100：(0.3-0.6)：(0.1-0.2)混合均匀，得到混合料Ⅱ；将混合料Ⅱ在流变仪上进行支化反应，设定温度为170-190℃，转子转速为60-80转/分钟，反应时间为4-5分钟，得到长支链聚丙烯。复合材料的性能不仅取决于增强材料和基质材料的性能，而且取决于增强材料和基质材料组分间的界面相容性，并且后者对复合材料的性能有很大的影响。所述天然纤维为等离子处理后的天然纤维，其制备工艺为：将天然纤维在丙酮中浸泡30-40分钟，天然纤维与丙酮的固液比为1：(10-20)(g/mL)，将天然纤维取出，用流动的水冲洗3-5分钟后，于100-105℃干燥2-3小时，得到干燥的天然纤维；将干燥的天然纤维置于等离子体设备内，通入等离子处理气体，设备输出功率为50-100W，气体压强为10-15Pa，等离子体处理时间为0.5-1分钟，得到等离子处理后的天然纤维。所述等离子处理气体为丙烯、丙烷、氦气中的一种，优选为丙烯。所述天然纤维可以为木纤维、麻纤维、麦秆纤维、棉秆纤维、竹纤维中的一种或几种的混合物。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种环保PP纤维板的制备方法，包括以下步骤：(1)制备聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜：将聚丙烯或改性聚丙烯与有机溶剂投入喷丝液釜中，聚丙烯或改性聚丙烯与有机溶剂的质量比为1:(3-5)，将聚丙烯或改性聚丙烯与有机溶剂混合后在氮气气氛下加热至180-195℃，然后以300-400转/分钟的转速搅拌2-3小时，形成混合液，随后将混合液于温度180-195℃，真空度-0.09～-0.06MPa的条件下真空脱泡40-60分钟，得到喷丝液；将喷丝液通过熔体泵供料给双螺杆挤出机，双螺杆挤出机温度设定为190-195℃，经过双螺杆挤出机挤出输送纺丝泵，供料给喷丝板，喷丝板温度为175-185℃，同时芯液釜内芯液通过芯液泵定量供料给喷丝板，芯液为乙酰柠檬酸三丁酯，芯液温度为50-80℃，熔融体通过喷头，经口模流出，进入温度20-25℃的水浴中冷却固化成型，得到聚丙烯纤维或改性聚丙烯纤维，将纤维用卷绕机卷绕于绕丝辊上，得到聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜；将聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜于100-105℃放置30-60分钟，以消除纤维热应力，然后将聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜用无水乙醇浸泡12-24小时后，于100-105℃干燥30-60分钟，得到聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜；(2)称量各重量份的原料：聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜40-60重量份、天然纤维20-40重量份和补强剂2-5重量份；(3)将补强剂均匀喷洒在天然纤维表面；(3)铺装：采用叠加方式，将聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜和喷洒补强剂后的天然纤维铺装成板柸，将其放入热压机中，热压温度为180-190℃，热压时间为1.5分钟/mm，热压压力为4-6MPa，取出，冷却至室温，得到环保PP纤维板。聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜的纤维膜厚度为0.4-0.5mm。环保PP纤维板的密度为0.7-0.9g/cm3。所述有机溶剂为癸二酸二辛酯、三乙酸甘油酯、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮的一种或几种的组合物；所述有机溶剂优选为癸二酸二辛酯和三乙酸甘油酯以质量比(2～4)：(1～3)的混合物。本专利技术中各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料从而满足各种不同的需求。本专利技术所述环保PP纤维板综合性能优异，在具备结构新颖、安全、环保、防腐、轻量和舒适性等优异性能的同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保PP纤维板，其特征在于，所述环保PP纤维板原料包括聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜、天然纤维和补强剂。

【技术特征摘要】
1.一种环保PP纤维板，其特征在于，所述环保PP纤维板原料包括聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜、天然纤维和补强剂。2.如权利要求1所述的环保PP纤维板，其特征在于，所述环保PP纤维板原料由以下重量份组成：聚丙烯纤维膜或改性聚丙烯纤维膜40-60重量份、天然纤维20-40重量份和补强剂2-5重量份。3.如权利要求2所述的环保PP纤维板，其特征在于，所述补强剂为异氰酸酯和/或三聚氰胺树脂。4.如权利要求2所述的环保PP纤维板，其特征在于，所述改性聚丙烯为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯，其制备工艺为：将聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯及过氧化二异丙苯以质量比为10：(0.01-0.03)：(0.01-0.03)：(0.001-0.003)混合均匀，得到混合料；将混合料投入流变仪中进行熔融接枝反应，设定温度为170-180℃，转子转速为60-80转/分钟，接枝反应时间为4-6分钟，得到接枝产物；将接枝产物与二甲苯以固液比为1：(30-40)(g/mL)混合均匀，加热至90-95℃，然后加入二甲苯体积2-3倍的丙酮，以300-400转/分钟的转速搅拌20-30分钟后，有沉淀析出，采用200-300目滤布过滤，将滤饼于温度70-80℃、真空度0.06-0.07MPa的条件下干燥10-12小时，得到甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯。5.如权利要求2所述的环保PP纤维板，其特征在于，所述改性聚丙烯为长支链聚丙烯，其制备工艺为：将聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯及过氧化二异丙苯以质量比为10：(0.01-0.03)：(0.01-0.03)：(0.001-0.003)混合均匀，得到混合料Ⅰ；将混合料Ⅰ投入流变仪中进行熔融接枝反应，设定温度为170-180℃，转子转速为60-80转/分钟，接枝反应时间为4-6分钟，得到接枝产物；将接枝产物与二甲苯以固液比为1：(30-40)(g/mL)混合均匀，加热至90-95℃，然后加入二甲苯体积2-3倍的丙酮，以300-400转/分钟的转速搅拌20-30分钟后，有沉淀析出，采用200-300目滤布过滤，将滤饼于温度70-80℃、真空度0.06-0.07MPa的条件下干燥10-12小时，得到甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯；将甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、聚六亚甲基单胍盐酸盐和抗氧化剂以质量比100：(0.3-0.6)：(0.1-0.2)混合均匀，得到混合料Ⅱ；将混合料Ⅱ在流变仪上进行支化反应，设定温度为170-190℃，转子转速为60-80转/分钟，反应时间为4-5分钟，得到长支链聚丙烯。6.如权利要求4或5所述的环保PP纤维板，其特征在于，所述天然纤维为等离子处理后的天然纤维，其制备工...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌，张荣福，印玲，赵亚红，陆一鸣，
申请(专利权)人：上海瀚氏模具成型有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31