本发明涉及复合材料技术领域，具体地，涉及一种改性浒苔纤维及其制备方法、复合材料及其制备方法、复合材料制品。
背景技术：
聚烯烃是一种综合性能优良的热塑性塑料，在工业建设、汽车工业、家电、电子、包装、建材家居等方面具有广泛的应用，但是其氧指数较低，离火后自然，属于易燃材料，由此带来的火灾危害也越来越大。
浒苔是海洋生物质中重要的一类，近年来我国海域浒苔绿潮大规模来袭，对沿海环境、水产养殖，旅游业都有严重影响，每年中国海域清理浒苔1000万吨左右，可谓″资源丰富″。现有处理浒苔的主要方法是用作饲料、肥料，还有大部分直接掩埋的浒苔会造成了二次环境污染，大量浒苔的有效处理和综合利用迫在眉睫。
浒苔藻体由单层细胞组成，呈管状中空或扁平，藻体长度可以达到1m以上。研究表明，浒苔原料中粗纤维含量为15-22％，且纤维素结晶度较小。所以，浒苔为我们提供了巨大的纤维素资源，深入研究并有效利用浒苔可以″变废为宝″。
华东理工大学的栾立醒在其博士论文中公开了聚丙烯/海藻纤维复合材料的力学性能及燃烧性能，文中提到复合材料的部分燃烧参数已达到实际使用要求，海藻纤维并未改变PP树脂的易燃性，复合材料仍属于可燃材料，且没有对复合材料的冲击强度进行研究。
因此，解决浒苔纤维用于制备复合材料，并增强阻燃性能、增加强度、降低复合材料成本成为研究热点。
技术实现要素：
解决上述问题所采用的技术方案是一种改性浒苔纤维及其制备方法、复合材料及其制备方法，复合材料制品。
本发明提供一种浒苔纤维改性方法，包括：
1)将浒苔纤维在碱性溶液中浸泡，之后烘干；
2)将烘干后的浒苔纤维和偶联剂放入高混机中，搅拌获得改性浒苔纤维。
优选的，碱性溶液为NaOH溶液；NaOH溶液的质量浓度为8％-12％；浸泡时间为1-3h；
优选的，所述偶联剂为浒苔纤维质量的1％-2％；
所述的偶联剂为KH570和/或KH550；
所述搅拌的时间为10min-15min。
本发明还提供一种改性浒苔纤维，所述的改性浒苔纤维是采用上述的浒苔纤维改性方法制备的。
本发明还提供一种复合材料，包括以下质量份的组分：
聚合物60-70份；
改性浒苔纤维30-40份；
硅烷包覆聚磷酸铵8-12份；
润滑剂4-10份；
增韧剂6-10份；
抗氧剂0.1-0.3份。
优选的，所述改性浒苔纤维为60-100目；
所述聚合物为聚丙烯和/或聚乙烯；
所述润滑剂为白油或硬脂酸钙；
所述的增韧剂为POE8150、POE8003、LGLC180、EPDM中的任一一种或几种；
所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010的混合物；其中：
抗氧剂168与抗氧剂1010的质量比为0.5-2。
本发明还提供一种复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将改性浒苔纤维、聚合物、硅烷包覆聚磷酸铵、润滑剂、增韧剂、抗氧剂按各组分的质量分数比例混合均匀，获得共混物；
将所得共混物在螺杆挤出机中进行熔融共混、造粒、得到粒料。
优选的，所述螺杆挤出机的温度为190℃-210℃。
本发明还提供一种复合材料制品，上述的复合材料通过注塑机注塑形成的。
优选的，所述的复合材料制品为托盘或周转筐。
本发明提供的一种改性浒苔纤维及其制备方法、复合材料及其制备方法，复合材料制品；本发明获得了阻燃性能好、成本低、强度高的复合材料及相关制品。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种浒苔纤维改性方法，包括：
1)将浒苔纤维在的NaOH溶液中浸泡，其中，NaOH溶液的质量浓度为8％，浸泡时间为3h，之后烘干；
2)将烘干后的浒苔纤维和偶联剂放入高混机中，所述偶联剂为浒苔纤维质量的1％；所述的偶联剂为KH570；
搅拌的时间为10min；获得改性浒苔纤维。
本实施例还提供一种复合材料，该复合材料包括如表1所示的组分及各组分的质量份数，其中，改性浒苔纤维为上述制备获得的。
上述的复合材料的制备方法，包括采用以下步骤：
1)将改性浒苔纤维、聚合物、硅烷包覆聚磷酸铵(HY-APP203购自东莞市汇意化工材料有限公司)、润滑剂、增韧剂、抗氧剂按表1的质量分数比例混合均匀，获得共混物；
2)将所得共混物在螺杆挤出机中进行熔融共混、造粒、得到粒料。
其中，述螺杆挤出机的温度为190℃。
本实施例还提供一种复合材料制品，是上述的复合材料通过注塑机注塑形成的。其中，复合材料制品为托盘或周转筐；另外，注塑机注塑为现有技术范畴，在此不再一一赘述。
实施例2：
本实施例提供一种浒苔纤维改性方法，包括：
1)将浒苔纤维在的NaOH溶液中浸泡，其中，NaOH溶液的质量浓度为12％，浸泡时间为1h，之后烘干；
2)将烘干后的浒苔纤维和偶联剂放入高混机中，所述偶联剂为浒苔纤维质量的1.5％；所述的偶联剂为KH550；
搅拌的时间为15min；获得改性浒苔纤维。
本实施例还提供一种复合材料，该复合材料包括如表1所示的组分及各组分的质量份数，其中，改性浒苔纤维为上述制备获得的。
上述的复合材料的制备方法，包括采用以下步骤：
1)将改性浒苔纤维、聚合物、硅烷包覆聚磷酸铵、润滑剂、增韧剂、抗氧剂按表1的质量分数比例混合均匀，获得共混物；
2)将所得共混物在螺杆挤出机中进行熔融共混、造粒、得到粒料。
其中，述螺杆挤出机的温度为210℃。
本实施例还提供一种复合材料制品，是上述的复合材料通过注塑机注塑形成的。其中，复合材料制品为托盘或周转筐；另外，注塑机注塑为现有技术范畴，在此不再一一赘述。
实施例3：
本实施例提供一种浒苔纤维改性方法，包括：
1)将浒苔纤维在的NaOH溶液中浸泡，其中，NaOH溶液的质量浓度为10％，浸泡时间为2h，之后烘干；
2)将烘干后的浒苔纤维和偶联剂放入高混机中，所述偶联剂为浒苔纤维质量的1.5％；所述的偶联剂为KH570和KH550，两者的质量比为1∶1；
搅拌的时间为12min；获得改性浒苔纤维。
本实施例还提供一种复合材料，该复合材料包括如表1所示的组分及各组分的质量份数，其中，改性浒苔纤维为上述制备获得的。
上述的复合材料的制备方法，包括采用以下步骤：
1)将改性浒苔纤维、聚合物、硅烷包覆聚磷酸铵、润滑剂、增韧剂、抗氧剂按表1的质量分数比例混合均匀，获得共混物；
2)将所得共混物在螺杆挤出机中进行熔融共混、造粒、得到粒料。
其中，述螺杆挤出机的温度为200℃。
本实施例还提供一种复合材料制品，是上述的复合材料通过注塑机注塑形成的。其中，复合材料制品为托盘或周转筐；另外，注塑机注塑为现有技术范畴，在此不再一一赘述。
实施例4：
本实施例提供一种浒苔纤维改性方法，包括：
1)将浒苔纤维在的NaOH溶液中浸泡，其中，NaOH溶液的质量浓度为9％，浸泡时间为2h，之后烘干；
2)将烘干后的浒苔纤维和偶联剂放入高混机中，所述偶联剂为浒苔纤维质量的1％；所述的偶联剂为KH550；
搅拌的时间为14min；获得改性浒苔纤维。
本实施例还提供一种复合材料，该复合材料包括如表1所示的组分及各组分的质量份数，其中，改性浒苔纤维为上述制备获得的。
上述的复合材料的制备方法，包括采用以下步骤：
1)将改性浒苔纤维、聚合物、硅烷包覆聚磷酸铵、润滑剂、增韧剂、抗氧剂按表1的质量分数比例混合均匀，获得共混物；
2)将所得共混物在螺杆挤出机中进行熔融共混、造粒、得到粒料。
其中，述螺杆挤出机的温度为198℃。
本实施例还提供一种复合材料制品，是上述的复合材料通过注塑机注塑形成的。其中，复合材料制品为托盘或周转筐；另外，注塑机注塑为现有技术范畴，在此不再一一赘述。
对比实施例
本实施例将纯PP材料(K8003购自独山子石化)和该复合材料制备的托盘制品，与复合材料和该复合材料制备的托盘制品进行相同的测试，并进行对比。
将实施例1-4的中复合材料和对比实施例中的纯PP材料(K8003购自独山子石化)，按GB/T1449-2005测试弯曲性能、GB/T1447-2005测试拉伸性能、GB/T1843-1996测试缺口冲击性能、UL94阻燃测试阻燃性能其结果见表2；可见，本发明实施例制备的复合材料的各个测试性能明显好于纯PP材料，同时，成本较低，阻燃等级较高。
其中，将实施例1-4的中复合材料制备的托盘产品和对比实施例中的纯PP材料制备的托盘产品，按GBT2934-1996-托盘外部尺寸、GBT15234-1994-塑料平托盘的方法测试重量为22kg的托盘的堆码试验变形量、对角线变化率、挠曲率、静载和动载，其结果见表2。可见，本发明实施例中的托盘产品在静载和动载不降低的情况下，其它测试性能都得到了显著的提高。
表1复合材料组分及组分的比例
表2复合材料及托盘产品性能测试结果
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。