一种天然纤维增强环氧树脂复合材料及其制备方法和在3D打印中的应用

技术特征：
1.一种天然纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将天然纤维和无机强碱溶液混合，超声处理后固液分离，得到碱处理天然纤维；在真空环境中，将所述碱处理天然纤维、异氰酸酯和有机溶剂混合进行异氰酸酯改性反应，得到异氰酸酯改性天然纤维；在真空环境中，将所述异氰酸酯改性纤维、硅烷偶联剂和有机溶剂混合进行硅烷偶联剂改性，得到硅烷-异氰酸酯改性碱处理天然纤维；将所述硅烷-异氰酸酯改性碱处理天然纤维、环氧树脂和咪唑类固化剂混合，得到所述天然纤维增强环氧树脂复合材料，所述硅烷-异氰酸酯改性碱处理天然纤维占所述环氧树脂的质量百分含量为2～5％。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯和天然纤维的质量比为(1～3):(5～16)。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂和天然纤维的质量比为(1～3):(5～16)。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂、咪唑类固化剂和天然纤维的质量比为(5～11):(0.1～1):(0.5～1.6)。5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯改性反应的保温温度为70～100℃，所述异氰酸酯改性反应的保温时间为1～3h。6.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂改性反应的保温温度为30～50℃，所述硅烷偶联剂改性反应的保温时间为1～3h。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机强碱溶液的质量百分含量为10～30％，所述天然纤维和无机强碱溶液的质量比为(0.5～1.6):(1～4)。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述天然纤维的长径比为(15～50):1；所述天然纤维的长度为0.5～15mm。9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到天然纤维增强环氧树脂复合材料，其特征在于，包括硅烷-异氰酸酯改性碱处理天然纤维、环氧树脂和咪唑类固化剂，所述硅烷-异氰酸酯改性碱处理天然纤维占所述环氧树脂的质量百分含量为2～5％。10.权利要求9所述的天然纤维增强环氧树脂复合材料在3d打印的原料中的应用。

技术总结
本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种天然纤维增强环氧树脂复合材料及其制备方法和在3D打印中的应用。本发明在真空环境中，将碱处理天然纤维、异氰酸酯、有机溶剂和硅烷偶联剂混合进行异氰酸酯-硅烷偶联剂联合改性反应，得到硅烷-异氰酸酯改性碱处理天然纤维；将所述硅烷-异氰酸酯改性碱处理天然纤维、环氧树脂和咪唑类固化剂混合，得到所述天然纤维增强环氧树脂复合材料。本发明提供的制备方法制备得到的天然纤维增强环氧树脂复合材料具有更好的摩擦性能。更好的摩擦性能。更好的摩擦性能。


技术研发人员：邓鑫 周依莎
受保护的技术使用者：中南林业科技大学
技术研发日：2022.04.12
技术公布日：2022/7/5