低VOC麻纤维增强聚丙烯复合材料改性研究

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低VOC麻纤维增强聚丙烯复合材料改性研究研究了低VOC麻纤维增强聚丙烯复合材料的改性技术，解决了包装材料、汽车内饰材料、建筑装饰用材料等在使用过程中释放的VOC过高的问题，实现了复合材料VOC释放的降低和力学性能的提高。该复合材料主要应用在包装材料、汽车内饰材料、建筑装饰用材料等领域，引领了低VOC麻纤维增强复合材料的研究方向。

目录

技术原理/技术要点

针对汉麻纤维增强聚丙烯复合材料作为汽车内饰材料VOC释放超标的问题，该项目主要目的是提供一种低VOC释放汉麻纤维增强聚丙烯复合材料的改性方法，以降低其VOC释放。

主要技术要点

（1）机械碾压揉搓改性：分为四区对汉麻纤维进行碾压揉搓处理，汉麻纤维在进入1区碾压揉搓之前加湿0-15%，碾压揉搓次数为1-3次，每对压辊之间的压力为700-1600N。

（2）聚乙烯醇改性：聚乙烯醇溶液是在90℃-95℃温度下，将聚乙烯醇与水以400-600r/min搅拌至少1h制得的，该聚乙烯醇溶液由占汉麻纤维和聚丙烯纤维的混合纤维总质量的0.2%-2%的聚乙烯醇与占汉麻纤维和聚丙烯纤维的混合纤维总质量的1.8%~18%的水混合而成。将聚乙烯醇溶液均匀的喷淋在汉麻纤维与聚丙烯纤维混合纤维中，密封1h。

（3）纳米粘土改性：纳米粘土改性工艺是将汉麻和聚丙烯混合纤维质量0.25%-1%的纳米粘土、纳米粘土质量50%的分散剂（聚乙烯吡咯烷酮）加入到混合纤维质量5%-15%的水中，先使用机械搅拌器在1000-1300r/min转速下搅拌0.5-2h，随后在1700-2000r/min转速下搅拌1.5-3h，制备出均匀分散的纳米粘土悬浮溶液。然后将溶液均匀的喷淋在汉麻和聚丙烯混合纤维中，在密封条件下保存15min-2h。

处理后的汉麻纤维和聚丙烯纤维的混合纤维经过开松、梳理、针刺工艺制成纤维毡，将制得的纤维毡进行热压工艺处理，得到低VOC释放汉麻纤维增强聚丙烯复合材料。

应用情况及效果

本项目开发了一种性能优良，用于包装材料、汽车内饰的低VOC释放的汉麻纤维增强聚丙烯复合材料，这种复合材料不仅是一种质轻价廉、可回收的高性能天然纤维增强复合材料，还具有VOC释放量低的优势，有助于改善汽车内的空气环境，减少汽车内饰材料的VOC释放量，改善了VOC对驾驶人以及车内人员的身心健康的损伤。且符合目前绿色环保，可持续发展的理念，对整个国民经济的提高都有辅助的作用，具有较大的经济和社会效益。同时该项目研究成果已经在多家单位取得应用，例如已经在天津开发区金衫包装制品有限公司、天津金衫易德塑料包装有限责任公司取得了应用，这对提高天然纤维增强复合材料的应用领域具有重大的意义。此项技术可以应用于其它天然纤维增强复合材料，如竹纤维、苎麻纤维、洋麻纤维等，同时如PVA改性、纳米粘土改性同样也可以应用于碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等合成纤维复合材料，几乎可以扩展到所有的复合材料领域。制备的汉麻纤维增强聚丙烯复合材料的应用领域不仅仅局限于包装材料、汽车内饰材料，还可以扩展到室内装饰材料、建筑用材料、轨道交通用材料、航空航天用材料等广泛的领域。本项目技术在相关行业以及其它行业均具有强的技术辐射能力。