本发明涉及新材料技术领域，尤其是一种天然纤维增强聚丙烯基复合材料的制备方法。
背景技术
科学技术的发展推动了新材料的不断更新与进步，而新材料的广泛应用是进一步推动科技发展的关键。在纤维增强复合材料领域，天然纤维加工成本低廉，来源广泛，对环境无污染，聚丙烯具有比重轻、熔点低、耐化学腐蚀、热变形温度高等优良性能，是纤维增强复合材料中应用比较多的基体高分子塑料。然而，单一的天然纤维总是存在一定的性能缺陷，如果将天然纤维与聚丙烯混合制成复合材料，既可以克服单一纤维的缺点，而且可以加强聚丙烯的性能，因此，在这里我们提出一种天然纤维增强聚丙烯基复合材料的制备方法。
技术实现要素：
本发明为解决上述现象，采用以下改性的技术方案，一种天然纤维增强聚丙烯基复合材料的制备方法，包括天然纤维和改性聚丙烯树脂，所述天然纤维包括蛋白纤维、真丝纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维和棕榈纤维，其中所述蛋白纤维占比设为5-15％，所述真丝纤维占比设为2-8％，所述玄武岩纤维占比设为11-30％，所述玻璃纤维占比设为5-10％，所述涤纶丝纤维的占比设为10-25％，所述棕榈纤维的占比设为7-12％。
作为本发明的进一步优选方式，还包括，其中所述蛋白纤维占比设为15％，所述真丝纤维占比设为8％，所述玄武岩纤维占比设为30％，所述玻璃纤维占比设为10％，所述涤纶丝纤维的占比设为25％，所述棕榈纤维的占比设为12％。
作为本发明的进一步优选方式，还包括，其中所述蛋白纤维占比设为5％，所述真丝纤维占比设为2％，所述玄武岩纤维占比设为11％，所述玻璃纤维占比设为5％，所述涤纶丝纤维的占比设为10％，所述棕榈纤维的占比设为7％。
作为本发明的进一步优选方式，具体制作工艺包括如下步骤：
s1，对蛋白纤维、真丝纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维和棕榈纤维的材料预处理加工，保持原料的清洁，控制直径在2-5um；
s2，然后加入0.8mol·l-1的硫酸调节ph至3，再加入浓度75％的双氧水，加热到70℃，保温反应50min，取改性聚丙烯树脂粒料放入320℃的热混合搅拌机内，待聚丙烯树脂粒料熔化后再加入天然纤维，搅拌40分钟，然后放入配置好的混合溶液进行浸泡，浸泡时间控制在35-45min；
s3，将浸泡过后的原料用弱酸进行充分清洗，清洗过后进行烘干，然后利用模压机进行冲压制成型，即完成加工。
作为本发明的进一步优选方式，步骤s3中，烘干首先进行冷风烘干，利用冷风机烘干，烘干时间控制位4-10min，然后再进行热风烘干，烘干时间控制为5-12min，热烘干的温度控制在75-120℃，整体过程前期快烘后慢烘，最后自然冷却。
作为本发明的进一步优选方式，步骤s2中的混合溶液百分浓度在42-67％，选择交联剂、发泡剂、硅烷偶联剂水溶液通过按照1:1.2:0.8的比例进行充分混合而成。
作为本发明的进一步优选方式，步骤s3中，所述的模压机的工艺参数为：75℃+4mpa+5min，卸压2min，重复3次；6mpa+升温到120℃；12mpa+升温到140℃+热压15min。
作为本发明的进一步优选方式，所述改性聚丙烯树脂的制作包括如下，将0.7mol·l-1的氢氟酸倒入，充分混合反应30-50min，利用氩气惰性气体保护下，在80-110℃下加热15-25min，将其倒入在反应釜中，充分搅拌均匀，搅拌转速控制在120-240r/min，并保持120℃，持续30min，然后静置冷却至室温，即得改性聚丙烯树脂。
本发明设计的复合材料，充分结合了自热纤维和聚丙烯的多种有点，提高复合材料的成型质量，大大提高了聚丙烯的稳定性，对聚丙烯起到增强效果，使其耐热性、耐腐蚀得到大幅提升，整个工艺较为简单，且原料成本较低，适宜推广。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种天然纤维增强聚丙烯基复合材料的制备方法，包括天然纤维和改性聚丙烯树脂，所述天然纤维包括蛋白纤维、真丝纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维和棕榈纤维，其中所述蛋白纤维占比设为5-15％，所述真丝纤维占比设为2-8％，所述玄武岩纤维占比设为11-30％，所述玻璃纤维占比设为5-10％，所述涤纶丝纤维的占比设为10-25％，所述棕榈纤维的占比设为7-12％。
还包括，其中所述蛋白纤维占比设为15％，所述真丝纤维占比设为8％，所述玄武岩纤维占比设为30％，所述玻璃纤维占比设为10％，所述涤纶丝纤维的占比设为25％，所述棕榈纤维的占比设为12％。
还包括，其中所述蛋白纤维占比设为5％，所述真丝纤维占比设为2％，所述玄武岩纤维占比设为11％，所述玻璃纤维占比设为5％，所述涤纶丝纤维的占比设为10％，所述棕榈纤维的占比设为7％。
具体制作工艺包括如下步骤：
s1，对蛋白纤维、真丝纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维和棕榈纤维的材料预处理加工，保持原料的清洁，控制直径在2-5um；
s2，然后加入0.8mol·l-1的硫酸调节ph至3，再加入浓度75％的双氧水，加热到70℃，保温反应50min，取改性聚丙烯树脂粒料放入320℃的热混合搅拌机内，待聚丙烯树脂粒料熔化后再加入天然纤维，搅拌40分钟，然后放入配置好的混合溶液进行浸泡，浸泡时间控制在35-45min；
s3，将浸泡过后的原料用弱酸进行充分清洗，清洗过后进行烘干，然后利用模压机进行冲压制成型，即完成加工。
步骤s3中，烘干首先进行冷风烘干，利用冷风机烘干，烘干时间控制位4-10min，然后再进行热风烘干，烘干时间控制为5-12min，热烘干的温度控制在75-120℃，整体过程前期快烘后慢烘，最后自然冷却。
步骤s2中的混合溶液百分浓度在42-67％，选择交联剂、发泡剂、硅烷偶联剂水溶液通过按照1:1.2:0.8的比例进行充分混合而成。
步骤s3中，所述的模压机的工艺参数为：75℃+4mpa+5min，卸压2min，重复3次；6mpa+升温到120℃；12mpa+升温到140℃+热压15min。
所述改性聚丙烯树脂的制作包括如下，将0.7mol·l-1的氢氟酸倒入，充分混合反应30-50min，利用氩气惰性气体保护下，在80-110℃下加热15-25min，将其倒入在反应釜中，充分搅拌均匀，搅拌转速控制在120-240r/min，并保持120℃，持续30min，然后静置冷却至室温，即得改性聚丙烯树脂。
本发明聚丙烯复合材料参数表格如下：表1
传统聚丙烯复合材料参数表格如下：表2
综上，通过表1和表2明显看出本发明的性能更优，本发明设计的复合材料，充分结合了自热纤维和聚丙烯的多种有点，提高复合材料的成型质量，大大提高了聚丙烯的稳定性，对聚丙烯起到增强效果，使其耐热性、耐腐蚀得到大幅提升，整个工艺较为简单，且原料成本较低，适宜推广。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。