低VOC麻纖維增強聚丙烯複合材料改性研究

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低VOC麻纖維增強聚丙烯複合材料改性研究研究了低VOC麻纖維增強聚丙烯複合材料的改性技術，解決了包裝材料、汽車內飾材料、建築裝飾用材料等在使用過程中釋放的VOC過高的問題，實現了複合材料VOC釋放的降低和力學性能的提高。該複合材料主要應用在包裝材料、汽車內飾材料、建築裝飾用材料等領域，引領了低VOC麻纖維增強複合材料的研究方向。

目錄

技術原理/技術要點

針對漢麻纖維增強聚丙烯複合材料作為汽車內飾材料VOC釋放超標的問題，該項目主要目的是提供一種低VOC釋放漢麻纖維增強聚丙烯複合材料的改性方法，以降低其VOC釋放。

主要技術要點

（1）機械碾壓揉搓改性：分為四區對漢麻纖維進行碾壓揉搓處理，漢麻纖維在進入1區碾壓揉搓之前加濕0-15%，碾壓揉搓次數為1-3次，每對壓輥之間的壓力為700-1600N。

（2）聚乙烯醇改性：聚乙烯醇溶液是在90℃-95℃溫度下，將聚乙烯醇與水以400-600r/min攪拌至少1h製得的，該聚乙烯醇溶液由占漢麻纖維和聚丙烯纖維的混合纖維總質量的0.2%-2%的聚乙烯醇與占漢麻纖維和聚丙烯纖維的混合纖維總質量的1.8%~18%的水混合而成。將聚乙烯醇溶液均勻的噴淋在漢麻纖維與聚丙烯纖維混合纖維中，密封1h。

（3）納米粘土改性：納米粘土改性工藝是將漢麻和聚丙烯混合纖維質量0.25%-1%的納米粘土、納米粘土質量50%的分散劑（聚乙烯吡咯烷酮）加入到混合纖維質量5%-15%的水中，先使用機械攪拌器在1000-1300r/min轉速下攪拌0.5-2h，隨後在1700-2000r/min轉速下攪拌1.5-3h，製備出均勻分散的納米粘土懸浮溶液。然後將溶液均勻的噴淋在漢麻和聚丙烯混合纖維中，在密封條件下保存15min-2h。

處理後的漢麻纖維和聚丙烯纖維的混合纖維經過開松、梳理、針刺工藝製成纖維氈，將製得的纖維氈進行熱壓工藝處理，得到低VOC釋放漢麻纖維增強聚丙烯複合材料。

應用情況及效果

本項目開發了一種性能優良，用於包裝材料、汽車內飾的低VOC釋放的漢麻纖維增強聚丙烯複合材料，這種複合材料不僅是一種質輕價廉、可回收的高性能天然纖維增強複合材料，還具有VOC釋放量低的優勢，有助於改善汽車內的空氣環境，減少汽車內飾材料的VOC釋放量，改善了VOC對駕駛人以及車內人員的身心健康的損傷。且符合目前綠色環保，可持續發展的理念，對整個國民經濟的提高都有輔助的作用，具有較大的經濟和社會效益。同時該項目研究成果已經在多家單位取得應用，例如已經在天津開發區金衫包裝製品有限公司、天津金衫易德塑料包裝有限責任公司取得了應用，這對提高天然纖維增強複合材料的應用領域具有重大的意義。此項技術可以應用於其它天然纖維增強複合材料，如竹纖維、苧麻纖維、洋麻纖維等，同時如PVA改性、納米粘土改性同樣也可以應用於碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維等合成纖維複合材料，幾乎可以擴展到所有的複合材料領域。製備的漢麻纖維增強聚丙烯複合材料的應用領域不僅僅局限於包裝材料、汽車內飾材料，還可以擴展到室內裝飾材料、建築用材料、軌道交通用材料、航空航天用材料等廣泛的領域。本項目技術在相關行業以及其它行業均具有強的技術輻射能力。