一种新的刚性粒子/植物纤维/聚丙烯复合材料制备方法与流程

技术特征：
1.一种新的刚性粒子/植物纤维/聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)植物纤维表面预处理：将植物纤维用碱液浸泡处理，水洗至中性，干燥；(2)刚性纳米粒子与硅烷偶联剂分别进行水解，而后密封、超声震荡下混合成接枝植物纤维溶液；(3)对植物纤维进行刚性纳米粒子接枝改性：将步骤(1)处理后的植物纤维，放入步骤(2)制备的溶液中，在密封、超声震荡下浸润1～6小时，得到接枝有刚性纳米粒子的植物纤维；(4)复合材料共混并成型：将步骤(3)得到的接枝植物纤维干燥，与聚丙烯树脂通过熔融法共混并制样。2.根据权利要求1所述的一种新的刚性粒子/植物纤维/聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述植物纤维为黄麻纤维、剑麻纤维、亚麻纤维或竹纤维。3.根据权利要求1所述的一种新的刚性粒子/植物纤维/聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱液为质量浓度3～20％氢氧化钠溶液；所述浸泡处理的时间为1～6小时，温度为25～50℃。4.根据权利要求1所述的一种新的刚性粒子/植物纤维/聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述干燥的温度为60～100℃，时间为5～10h。5.根据权利要求1所述的一种新的刚性粒子/植物纤维/聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述刚性纳米粒子和硅烷偶联剂分别水解所用溶液是去离子水与无水乙醇混合质量比为0.25～0.75:1。6.根据权利要求1所述的一种新的刚性粒子/植物纤维/聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述刚性纳米粒子和硅烷偶联剂浓度分别为1wt％～8wt％；所述水解的温度为15～50℃，磁力搅拌器高速搅拌时间为10～60min。7.根据权利要求1所述的一种新的刚性粒子/植物纤维/聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述刚性纳米粒子溶液与硅烷偶联剂水解溶液混合后超声震荡温度为15～50℃，超声震荡时间为10～60min。8.根据权利要求1所述的一种新的刚性粒子/植物纤维/聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述超声震荡温度为15～50℃。9.根据权利要求1所述的一种新的刚性粒子/植物纤维/聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述熔融共混的方式为开炼共混、密炼共混或挤出共混；所述成型方式为热压成型或者注塑成型。

技术总结
一种新的刚性粒子/植物纤维/聚丙烯复合材料制备方法，涉及绿色复合材料的制备技术领域，包括以下步骤：(1)植物纤维表面预处理；(2)刚性纳米粒子与硅烷偶联剂分别进行水解，而后密封、超声震荡下混合成接枝植物纤维溶液；(3)对植物纤维进行刚性纳米粒子接枝改性；(4)复合材料共混并成型。本发明提高了植物纤维与聚丙烯基体之间的界面相容性能，制备的刚性纳米粒子接枝植物纤维增强聚丙烯复合材料整体性能优异，其拉伸性能、弯曲性能等力学性能有明显改善；冲击韧性相对其他复合材料也有改善；而且充分利用可再生植物资源，制备的复合材料具有可降解特性，具备环境友好性；同时复合材料成本低廉，工艺简单，利于大规模生产。利于大规模生产。利于大规模生产。


技术研发人员：姜爱菊 熊有为 卓可圣 陶枫 张保丰
受保护的技术使用者：黄河科技学院
技术研发日：2021.09.09
技术公布日：2021/11/5