用于擠出成型的聚烯烴-天然纖維復合材料組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于擠出成型的聚烯烴-天然纖維復合材料組合物；并且更具體地涉 及這樣的聚烯烴-天然纖維復合材料組合物，其包含聚烯烴樹脂、天然纖維、熱塑性彈性橡 膠和基于無水馬來酸接枝聚丙烯的增容劑，并且通過經(jīng)由調(diào)整基于聚丙烯的增容劑的三維 結構和粒度以及馬來酸的結合率，得到改善尺寸穩(wěn)定性、機械性質(zhì)和表面質(zhì)量的效果，用作 擠出成型品的材料。
【背景技術】
[0002] 通常，使用三聚氰胺甲醛樹脂、聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、酚樹脂等 來制造用作車輛的內(nèi)部/外部材料的合成樹脂板或復合材料板。但是，使用這些合成樹脂 制造的內(nèi)部/外部材料會引起特異性和哮喘等問題，并且因為使用后難以再循環(huán)及通過產(chǎn) 生破壞內(nèi)分泌的化學物質(zhì)、臭味等引起嚴重環(huán)境問題，使得后處理非常困難。因此，需要開 發(fā)能夠取代現(xiàn)有合成樹脂材料或復合材料的環(huán)保材料。
[0003] 在韓國專利特開公開號 2008-29543、2009-120989、2012-51489 和 2013-70429 中， 為了增加聚丙稀樹脂和天然纖維（如竹子、洋麻（kenaf)、山藥（yam)、芒麻（ramie)等），以 及聚丙烯樹脂與天然纖維之間的界面粘合強度，公開了進一步包含基于無水馬來酸接枝聚 丙烯的增容劑的樹脂組合物。現(xiàn)有技術披露的樹脂組合物存在以下缺陷：在擠出成型期間 生產(chǎn)率下降，以及使用天然纖維導致擠出成型品物理性質(zhì)不均一。
[0004] 此外，韓國專利公開第2009-109025號公開了在制造包含聚丙烯樹脂和天然纖維 的樹脂組合物時通過電子束進行表面改性之后通過添加天然纖維進行擠出成型的方法。所 述方法的缺陷在于：加工成本上升、生產(chǎn)率下降，并且通過添加針對天然纖維表面改性的電 子束處理過程，難以將電子束均勻輻射到天然纖維上。
[0005] 在本發(fā)明【背景技術】部分中公開的上述信息僅為了增強對本發(fā)明的【背景技術】的了 解，因此它可能含有并不構成對于本國在該領域中的普通技術人員已經(jīng)熟知的現(xiàn)有技術的 信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明描述了為了解決上述現(xiàn)有技術相關問題所作的努力。
[0007] 本發(fā)明提供了聚烯烴-天然纖維復合材料組合物，其界面粘合強度得到改善、適 合用作車輛的內(nèi)部和外部材料，并且具有優(yōu)異的環(huán)保特征和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性、機械性質(zhì) 和表面質(zhì)量。
[0008] 此外，本發(fā)明提供了使用聚烯烴-天然纖維復合材料組合物進行熔融-擠出成型 的方法。
[0009] 此外，本發(fā)明提供了通過熔融-擠出成型聚烯烴-天然纖維復合材料組合物而制 造的成型品。
[0010] 一方面，本發(fā)明提供了一種聚烯烴-天然纖維復合材料組合物，含有：20-95wt% 的聚稀徑樹脂；3-40wt%的天然纖維；l-30wt%的熱塑性彈性橡膠；以及l(fā)-10wt%的基于 聚丙烯的增容劑，其主鏈為無規(guī)立構聚丙烯，并且其直徑為〇. 5-200 μ m，并且用2-lOwt % 的無水馬來酸接枝。
[0011] 在一個優(yōu)選實施方式中，所述聚烯烴樹脂可以為選自由以下各項組成的組中的至 少一種：選自由均聚聚乙烯和均聚聚丙烯組成的組中的一種均聚物；無規(guī)共聚物，如由選 自由乙烯、丙烯、丁烯、辛烯、和基于C4-C10烯烴的單體組成的組中的共聚單體共聚的一種 共聚物；以及嵌段共聚物，其中，乙丙橡膠與本發(fā)明所述的均聚物共混。
[0012] 在另一個優(yōu)選實施方式中，所述天然纖維可以為選自由以下各項組成的組中的至 少一種：洋麻（kenaf)、亞麻（flax)、大麻（hemp)、黃麻（jute)、蕉麻（abaca)、竹子、椰殼纖 維（coir)、菠蘿、芒麻（ramie)、劍麻（sisal)和赫納昆纖維（henequen)。
[0013] 此外，在另一個優(yōu)選實施方式中，所述熱塑性彈性橡膠可以為由乙烯和具有3-10 個碳的α-烯烴共聚的共聚物，或丁苯橡膠（SBR)。
[0014] 另外，在另一個優(yōu)選實施方式中，所述熱塑性彈性橡膠可以為選自由以下各項 組成的組中的至少一種：乙丙橡膠（EPR)、三元乙丙橡膠（ethylene-propylene-diene rubber) (EPDM)、乙烯-丁烯橡膠（EBR)、乙烯-辛烯橡膠（EOR)和丁苯橡膠（SBR)。
[0015] 此外，在另一個優(yōu)選實施方式中，所述基于無水馬來酸接枝聚丙烯的增容劑的主 鏈可以為無規(guī)立構聚丙烯，其直徑為〇. 5-200 μπι，并且2-lOwt%的無水馬來酸結合到其 上。
[0016] 在另一個優(yōu)選實施方式中，所述聚烯烴-天然纖維復合材料組合物可以進一步包 含選自以下各項的至少一種普通添加劑：抗氧化劑、紫外線穩(wěn)定劑、阻燃劑、著色劑、增塑 劑、熱穩(wěn)定劑、滑爽劑和抗靜電劑。
[0017] 另一方面，本發(fā)明提供了一種擠出成型的方法，包括在螺桿轉速200-1，OOOrpm和 保留時間10-60秒的條件下將聚烯烴-天然纖維復合材料組合物熔融-擠出成型的過程。
[0018] 又另一方面，本發(fā)明提供了一種成型品，通過在螺桿轉速200-1，OOOrpm和保留時 間10-60秒的條件下熔融-擠出成型聚烯烴-天然纖維復合材料組合物來制造。
[0019] 在下面討論本發(fā)明的其他方面和優(yōu)選實施方式。
[0020] 在下面討論本發(fā)明的上述特征和其他特征。
【附圖說明】
[0021] 現(xiàn)在，參考通過【附圖說明】的某些示例性實施例，來詳細地描述本發(fā)明的上述特征 和其他特征；在下面僅出于說明目的給出這些附圖，因此并不限制本發(fā)明，并且其中：
[0022] 圖1為在實施例1中制造的復合材料的電子顯微鏡照片。
[0023] 圖2為在比較例1中制造的復合材料的電子顯微鏡照片。
[0024] 應該理解的是，所附附圖不必按比例繪制，而是提供了說明本發(fā)明的基本原理的 各種優(yōu)選特征的一定程度的簡化表示。在此公開的本發(fā)明的具體設計特征，包括例如，特定 尺寸、方向、位置和形狀，部分地由具體希望的應用和使用環(huán)境來確定。
[0025] 在這些附圖中，貫穿附圖中的多個圖，參考標號是指本發(fā)明的相同或等效部分。
【具體實施方式】
[0026] 下面，將詳細參考本發(fā)明的各個實施方式，其實施例在所述附圖中說明并且在下 面描述。盡管結合示例性實施方式說明了本發(fā)明，但是應該明白的是，本發(fā)明的說明書并不 旨在將本發(fā)明限于這些示例性實施方式。相反，本發(fā)明旨在不僅涵蓋這些示例性實施方式， 還涵蓋可以包括在所附權利要求限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的各種替代方案、改變、等效 物和其他實施方式。
[0027] 本發(fā)明涉及聚烯烴-天然纖維復合材料組合物，包含：a)聚烯烴樹脂，b)天然纖 維，c)熱塑性彈性橡膠，以及d)基于無水馬來酸接枝聚丙烯的增容劑。即，本發(fā)明涉及復 合材料組合物，除了由a) 20-95wt%的聚稀徑樹脂和b) 3-40wt%的天然纖維制成的復合材 料之外，其進一步包含：c) l-30wt %的熱塑性彈性橡膠，及d) I-IOwt %的基于聚丙稀的增 容劑，其用2-lOwt%的無水馬來酸接枝。
[0028] 下面將更加詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的聚烯烴-天然纖維復合材料組合物的每種 組分。
[0029] a)聚烯烴樹脂
[0030] 在構建本發(fā)明的復合材料組合物時，作為基礎樹脂（base resin)包括的聚稀徑 樹脂可以是選自由以下各項組成的組中的至少一種：選自由均聚聚乙烯和均聚聚丙烯組成 的組中的均聚物；由選自由乙烯、丙烯、丁烯、辛烯組成的組中的共聚單體共聚的無規(guī)共聚 物；嵌段共聚物，其中乙丙橡膠與所述均聚物共混；及具有聚丙烯分支的高熔體強度聚丙 ?。╤igh melt strength polypropylene)(高恪體強度 PP ;HMS PP)。優(yōu)選地，所述聚稀徑 樹脂可以為均聚聚丙烯，或由丙烯單體和12mol %或更少的乙烯或基于C4-Cltl烯烴的單體 共聚的無規(guī)共聚物，并且這時，具有優(yōu)異的硬度和抗沖擊性的優(yōu)點。更優(yōu)選地，所述聚烯烴 樹脂可以為88-99mol%的丙烯單體和l-12mol%的乙烯單體的共聚物，并且這時，由于較 低的表面硬度劣化，具有改善耐刮擦性的效果。此外，對于聚烯烴樹脂，可以使用具有熔融 指數(shù)為8-150g/10min(230°C、2. 16Kgf