一種改性劍麻纖維聚乳酸復合環(huán)保汽車內飾材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種改性劍麻纖維聚乳酸復合環(huán)保汽車內飾材料。
【背景技術】
[0002]聚乳酸(PLA)是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，其生產過程無污染，而且可以生物降解，因此是理想的綠色高分子材料。近年來，PLA在汽車內飾、紡織、包裝、醫(yī)學領域的應用得到了長足的發(fā)展。PLA因其無毒、良好的生物相容性、可生物降解性且最終降解產物為C02和H20，以及其性能可在很大范圍內通過共聚、共混、分子修飾、復合等方法得到調節(jié)，已經成為當前最受重視的材料之一。PLA具有良好的強度和剛性，但柔軟性、沖擊性能和耐熱性能差。如果應用于韌性和耐熱性要求高的場合，必須對PLA進行改性。目前大部分的PLA改性材料主要應用于食品包裝、醫(yī)療器械等領域，而在汽車上作為內飾件的應用只有零星報道。
[0003]竹纖維在天然纖維中硬度較好，具有硬度高、密度低、能夠生物降解、可再生、抗菌、抑菌和不易磨損等特點，其表面還具有大量的羥基使其具有高的反應活性，本發(fā)明通過特殊的工藝將竹纖維作為聚乳酸的填充材料能夠提高聚乳酸復合材料的力學性能，改善聚乳酸的脆性，抗沖擊性等方面的性能，提高聚乳酸材料的應用領域。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種改性劍麻纖維聚乳酸復合環(huán)保汽車內飾材料。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種改性劍麻纖維聚乳酸復合環(huán)保汽車內飾材料，劍麻纖維、，由下列重量份的原料制成:劍麻纖維30-35、三氧化二銻2-3、貝殼粉5-7、水性聚氨酯10-12、硅烷偶聯(lián)劑kh5700.2-
0.4、聚乙烯蠟1-2、聚乙烯醇10-13、聚乳酸100-105、二甲基乙酰胺60-68、二甲基亞砜30-35、陶瓷微珠8-9、聚苯并咪唑6-7、硅灰石7-8、去離子水適量；
所述一種改性劍麻纖維聚乳酸復合環(huán)保汽車內飾材料，由下列具體步驟制備制成:
(1)將竹纖維在105°C下干燥2-3h后進行開松處理，將三氧化二銻和貝殼粉加到水性聚氨酯乳液中(固含量為20%-25%)攪拌均勻，將竹纖維浸漬到水性聚氨酯乳液中，在2-3Pa下加熱至100° C恒溫保持至水分蒸發(fā)，最后烘干后備用；
(2)將陶瓷微珠浸于濃硫酸中于40°C下超聲3h，并用去離子水沖洗至中性后干燥，然后將硅烷偶聯(lián)劑kh570、聚乙烯蠟混合均勻，改性陶瓷微珠置于高速混合機中攪拌，噴霧狀噴入偶聯(lián)劑與潤滑劑混合液，噴完后繼續(xù)攪拌10_15min備用；
(3)將聚乙烯醇、聚乳酸加到二甲基乙酰胺中，在35-40°C水浴中加熱溶解，待溶液透明再加入二甲基亞砜、步驟(2)制備的產物和其他剩余物質混合加熱蒸發(fā)除去溶劑，然后將混合物加到螺桿紡絲機中進行擠出紡絲后備用； (4)將步驟(I)得到的改性竹纖維和步驟(3)得到的改性聚乳酸絲進行混紡并條，然后將干燥的混合纖維條加到螺桿擠出機中，控制擠出溫度為155-170° C，擠出造粒即可。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明采用劍麻纖維浸漬到含有三氧化二銻和貝殼粉的水性聚氨酯中，提高了竹纖維與聚乳酸的界面相容性，并且提高了防火性、靜電性、耐摩擦和耐鹽等的作用，本發(fā)明還通過陶瓷微珠改性聚乳酸，提高其強度、柔軟性和抗沖擊性能，并將其紡絲和竹纖維混紡造粒，使兩者共混而同時提高耐熱和增韌的性能，此方法能夠均衡各組分性能，取長取短，消除單一組分的弱點，添加的聚苯并咪唑和硅灰石能夠增強材料的耐酸堿腐蝕、耐黃變、強度和力學性能等方面的作用，本發(fā)明的制備方法簡單，利用天然劍麻纖維大大提高了復合材料的性能，且自然可降解對環(huán)境無污染，值得推廣。
【具體實施方式】
[0007]一種改性劍麻纖維聚乳酸復合環(huán)保汽車內飾材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:劍麻纖維30、三氧化二銻2、貝殼粉5、水性聚氨酯10、硅烷偶聯(lián)劑kh5700.2、聚乙烯蠟1、聚乙烯醇10、聚乳酸100、二甲基乙酰胺60、二甲基亞砜30、陶瓷微珠8、聚苯并咪唑6、硅灰石
7、去咼子水適量；
所述一種改性劍麻纖維聚乳酸復合環(huán)保汽車內飾材料，由下列具體步驟制備制成:
(1)將竹纖維在105°C下干燥2h后進行開松處理，將三氧化二銻和貝殼粉加到水性聚氨酯乳液中(固含量為20%)攪拌均勻，將竹纖維浸漬到水性聚氨酯乳液中，在2Pa下加熱至100° C恒溫保持至水分蒸發(fā)，最后烘干后備用；
(2)將陶瓷微珠浸于濃硫酸中于40°C下超聲3h，并用去離子水沖洗至中性后干燥，然后將硅烷偶聯(lián)劑kh570、聚乙烯蠟混合均勻，改性陶瓷微珠置于高速混合機中攪拌，噴霧狀噴入偶聯(lián)劑與潤滑劑混合液，噴完后繼續(xù)攪拌1min備用；
(3)將聚乙烯醇、聚乳酸加到二甲基乙酰胺中，在35°C水浴中加熱溶解，待溶液透明再加入二甲基亞砜、步驟(2)制備的產物和其他剩余物質混合加熱蒸發(fā)除去溶劑，然后將混合物加到螺桿紡絲機中進行擠出紡絲后備用；
(4)將步驟(I)得到的改性竹纖維和步驟(3)得到的改性聚乳酸絲進行混紡并條，然后將干燥的混合纖維條加到螺桿擠出機中，控制擠出溫度為155° C，擠出造粒即可。
[0008]性能測試:
按照實施例制備對其材料進行測試，結果如下:拉伸強度:79Mpa，彎曲強度:128Mpa，沖擊強度:4.8KJ/m2，耐老化性:4級，耐高溫性:無任何異?，F(xiàn)象，耐濕熱性:無任何異常現(xiàn)象，壓延加工性:良好。
【主權項】
1.一種改性劍麻纖維聚乳酸復合環(huán)保汽車內飾材料，劍麻纖維、其特征在于，由下列重量份的原料制成:劍麻纖維30-35、三氧化二銻2-3、貝殼粉5-7、水性聚氨酯10_12、硅烷偶聯(lián)劑kh5700.2-0.4、聚乙烯蠟1-2、聚乙烯醇10-13、聚乳酸100-105、二甲基乙酰胺60-68、二甲基亞砜30-35、陶瓷微珠8-9、聚苯并咪唑6-7、硅灰石7_8、去離子水適量。2.根據權利要求1所述一種改性劍麻纖維聚乳酸復合環(huán)保汽車內飾材料，其特征在于，由下列具體步驟制備制成: (1)將竹纖維在105°C下干燥2-3h后進行開松處理，將三氧化二銻和貝殼粉加到水性聚氨酯乳液中(固含量為20%-25%)攪拌均勻，將竹纖維浸漬到水性聚氨酯乳液中，在2-3Pa下加熱至100° C恒溫保持至水分蒸發(fā)，最后烘干后備用； (2)將陶瓷微珠浸于濃硫酸中于40°C下超聲3h，并用去離子水沖洗至中性后干燥，然后將硅烷偶聯(lián)劑kh570、聚乙烯蠟混合均勻，改性陶瓷微珠置于高速混合機中攪拌，噴霧狀噴入偶聯(lián)劑與潤滑劑混合液，噴完后繼續(xù)攪拌10_15min備用； (3)將聚乙烯醇、聚乳酸加到二甲基乙酰胺中，在35-40°C水浴中加熱溶解，待溶液透明再加入二甲基亞砜、步驟(2)制備的產物和其他剩余物質混合加熱蒸發(fā)除去溶劑，然后將混合物加到螺桿紡絲機中進行擠出紡絲后備用； (4)將步驟(I)得到的改性竹纖維和步驟(3)得到的改性聚乳酸絲進行混紡并條，然后將干燥的混合纖維條加到螺桿擠出機中，控制擠出溫度為155-170° C，擠出造粒即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性劍麻纖維聚乳酸復合環(huán)保汽車內飾材料，劍麻纖維，由下列重量份的原料制成：劍麻纖維30-35、三氧化二銻2-3、貝殼粉5-7、水性聚氨酯10-12、硅烷偶聯(lián)劑kh5700.2-0.4、聚乙烯蠟1-2、聚乙烯醇10-13、聚乳酸100-105、二甲基乙酰胺60-68、二甲基亞砜30-35、陶瓷微珠8-9、聚苯并咪唑6-7、硅灰石7-8、去離子水適量；本發(fā)明的制備方法簡單，利用天然劍麻纖維大大提高了復合材料的性能，且自然可降解對環(huán)境無污染，值得推廣。
【IPC分類】C08K7/18, C08L97/02, C08K9/06, C08L79/04, C08L67/04, C08K3/22, C08K3/34, C08K13/06, C08L29/04
【公開號】CN105566873
【申請?zhí)枴緾N201610056592
【發(fā)明人】王黎明, 章云
【申請人】蕪湖躍飛新型吸音材料股份有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年1月26日