本發(fā)明涉及纖維增強(qiáng)塑料領(lǐng)域，具體地，涉及改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料及其制備方法和墻壁掛板。
背景技術(shù)：
：眾所周知，我國(guó)是世界上最大的黃麻生產(chǎn)國(guó)之一，每年生產(chǎn)的黃麻數(shù)量巨大。因此，黃麻的使用成本則相對(duì)較低，且數(shù)量豐富，并且每年都會(huì)有很多新生的黃麻，可謂是良好的綠色環(huán)保材料。但是，黃麻中富含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素，以及脂肪酸、果膠等成分，并且其為親水材質(zhì)，因而，當(dāng)其用于塑料制品中時(shí)，則往往纖維會(huì)發(fā)生聚集等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致其并不能有效改善塑料。因此，提供一種能有效改善塑料，大大提高其彎曲性能和拉伸應(yīng)力等機(jī)械性能的改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料及其制備方法和墻壁掛板是本發(fā)明亟需解決的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中黃麻在應(yīng)用于增強(qiáng)塑料時(shí)往往因其理化性能導(dǎo)致其不能有效改善塑料的性能的問(wèn)題，從而提供一種能有效改善塑料，大大提高其彎曲性能和拉伸應(yīng)力等機(jī)械性能的改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料及其制備方法和墻壁掛板。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料的制備方法，其中，所述制備方法包括：1）在溶劑存在的條件下，將黃麻纖維與硬脂酸混合，放置10-20h，制得預(yù)改性黃麻纖維；2）將步驟1）中制得的預(yù)改性黃麻纖維與硅烷偶聯(lián)劑混合，放置0.5-3h，制得改性黃麻纖維；3）將步驟2）中制得的改性黃麻纖維、環(huán)氧丙烯酸樹脂、呋喃樹脂和加工助劑混合后注塑成型，制得改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料。本發(fā)明還提供了一種根據(jù)上述所述的制備方法制得的改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料。本發(fā)明還提供了一種墻壁掛板，其中，所述墻壁掛板包括根據(jù)上述所述的改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料和涂覆于所述改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料外表面上的涂料。通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明先將黃麻纖維與硬脂酸混合，制得預(yù)改性黃麻纖維，而后將上述預(yù)改性黃麻纖維與硅烷偶聯(lián)劑混合，得到改性黃麻纖維，再進(jìn)一步將上述改性黃麻纖維與環(huán)氧丙烯酸樹脂、呋喃樹脂和加工助劑混合后進(jìn)行注塑，從而使得上述原料與制得的改性黃麻纖維混合制得的改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料具有良好的彎曲性能及拉伸應(yīng)力，同時(shí)，通過(guò)對(duì)黃麻纖維的有效改性，使得其能有效應(yīng)用于上述增強(qiáng)塑料中，大大降低了使用成本，并提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。具體實(shí)施方式以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對(duì)于數(shù)值范圍來(lái)說(shuō)，各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。本發(fā)明提供了一種改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料的制備方法，其中，所述制備方法包括：1）在溶劑存在的條件下，將黃麻纖維與硬脂酸、混合，放置10-20h，制得預(yù)改性黃麻纖維；2）將步驟1）中制得的預(yù)改性黃麻纖維與硅烷偶聯(lián)劑混合，放置0.5-3h，制得改性黃麻纖維；3）將步驟2）中制得的改性黃麻纖維、環(huán)氧丙烯酸樹脂、呋喃樹脂和加工助劑混合后注塑成型，制得改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料。上述設(shè)計(jì)通過(guò)先將黃麻纖維與硬脂酸混合，制得預(yù)改性黃麻纖維，而后將上述預(yù)改性黃麻纖維與硅烷偶聯(lián)劑混合，得到改性黃麻纖維，再進(jìn)一步將上述改性黃麻纖維與環(huán)氧丙烯酸樹脂、呋喃樹脂和加工助劑混合后進(jìn)行注塑，從而使得上述原料與制得的改性黃麻纖維混合制得的改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料具有良好的彎曲性能及拉伸應(yīng)力，同時(shí)，通過(guò)對(duì)黃麻纖維的有效改性，使得其能有效應(yīng)用于上述增強(qiáng)塑料中，大大降低了使用成本，并提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。這里的溶劑可以為本領(lǐng)域常規(guī)使用的溶劑類型，例如，一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了使成本更低且操作更為簡(jiǎn)便，步驟1）中，所述硬脂酸可以由硬脂酸水溶液提供。進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述硬脂酸水溶液中硬脂酸的濃度為5-15重量%。當(dāng)然，硅烷偶聯(lián)劑可以按照實(shí)際需要進(jìn)行選擇，例如，一種更為優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了進(jìn)一步提高改性效果，所述硅烷偶聯(lián)劑可以選自kh550硅烷偶聯(lián)劑和/或kh570硅烷偶聯(lián)劑。在本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟3）中，相對(duì)于100重量份的所述環(huán)氧丙烯酸樹脂，所述呋喃樹脂的用量為50-100重量份，所述改性黃麻纖維的用量為5-20重量份，所述加工助劑的用量為5-10重量份。這里的加工助劑類型可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，例如，一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述加工助劑包括無(wú)機(jī)填料和固化劑。更為優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟3）中注塑成型包括：a）將第一改性黃麻纖維、無(wú)機(jī)填料、第一環(huán)氧丙烯酸樹脂、第一呋喃樹脂和第一固化劑混合造粒后注塑，形成第一注塑層；b）將第二改性黃麻纖維、第二環(huán)氧丙烯酸樹脂、第二呋喃樹脂和第二固化劑混合造粒后注塑于所述第一注塑層上，制得改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料。當(dāng)然，這里的第一注塑層和第二注塑層的厚度基本相同，即改性黃麻纖維包括第一改性黃麻纖維和第二改性黃麻纖維，環(huán)氧丙烯酸樹脂包括第一環(huán)氧丙烯酸樹脂和第二環(huán)氧丙烯酸樹脂，呋喃樹脂包括第一呋喃樹脂和第二呋喃樹脂，固化劑包括第一固化劑和第二固化劑，且上述a）和b）中的原料基本均分。當(dāng)然，一種更為優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟3）中還可以包括加入碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維中的一種或多種。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟a）和步驟b）中造粒溫度可以選擇為180-230℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300-350r/min。步驟a）和步驟b）中注塑溫度可以選擇為190-210℃。本發(fā)明還提供了一種根據(jù)上述所述的制備方法制得的改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料。本發(fā)明還提供了一種墻壁掛板，其中，所述墻壁掛板包括根據(jù)上述所述的改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料和涂覆于所述改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料外表面上的涂料。以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例11）將黃麻纖維與濃度為5重量%的硬脂酸水溶液混合，浸泡10h，制得預(yù)改性黃麻纖維；2）將步驟1）中制得的預(yù)改性黃麻纖維與kh550硅烷偶聯(lián)劑混合，放置0.5h，制得改性黃麻纖維；3）將2.5重量份的第一改性黃麻纖維、2重量份的無(wú)機(jī)填料、50重量份的第一環(huán)氧丙烯酸樹脂、25重量份的第一呋喃樹脂和2重量份的第一固化劑混合后于造粒溫度為180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min的條件下造粒后于溫度為190℃的條件下注塑，形成第一注塑層；4）將2.5重量份的第二改性黃麻纖維、50重量份的第二環(huán)氧丙烯酸樹脂、25重量份的第二呋喃樹脂和2重量份的第二固化劑混合并經(jīng)造粒溫度為180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min的條件下造粒后于溫度為190℃的條件下注塑于所述第一注塑層上，制得改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料a1。實(shí)施例21）將黃麻纖維與濃度為15重量%的硬脂酸水溶液混合，浸泡20h，制得預(yù)改性黃麻纖維；2）將步驟1）中制得的預(yù)改性黃麻纖維與kh550硅烷偶聯(lián)劑混合，放置3h，制得改性黃麻纖維；3）將10重量份的第一改性黃麻纖維、4重量份的無(wú)機(jī)填料、50重量份的第一環(huán)氧丙烯酸樹脂、50重量份的第一呋喃樹脂和3重量份的第一固化劑混合后于造粒溫度為230℃，螺桿轉(zhuǎn)速為350r/min的條件下造粒后于溫度為210℃的條件下注塑，形成第一注塑層；4）將10重量份的第二改性黃麻纖維、50重量份的第二環(huán)氧丙烯酸樹脂、50重量份的第二呋喃樹脂和3重量份的第二固化劑混合并經(jīng)造粒溫度為230℃，螺桿轉(zhuǎn)速為350r/min的條件下造粒后于溫度為210℃的條件下注塑于所述第一注塑層上，制得改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料a2。實(shí)施例31）將黃麻纖維與濃度為10重量%的硬脂酸水溶液混合，浸泡15h，制得預(yù)改性黃麻纖維；2）將步驟1）中制得的預(yù)改性黃麻纖維與kh550硅烷偶聯(lián)劑混合，放置2h，制得改性黃麻纖維；3）將5重量份的第一改性黃麻纖維、3重量份的無(wú)機(jī)填料、50重量份的第一環(huán)氧丙烯酸樹脂、35重量份的第一呋喃樹脂和2.5重量份的第一固化劑混合后于造粒溫度為200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為320r/min的條件下造粒后于溫度為200℃的條件下注塑，形成第一注塑層；4）將5重量份的第二改性黃麻纖維、50重量份的第二環(huán)氧丙烯酸樹脂、35重量份的第二呋喃樹脂和2.5重量份的第二固化劑混合并經(jīng)造粒溫度為200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為320r/min的條件下造粒后于溫度為200℃的條件下注塑于所述第一注塑層上，制得改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料a3。實(shí)施例4按照實(shí)施例1的制備方法進(jìn)行制備，不同的是，硬脂酸水溶液中硬脂酸的濃度為2重量%，制得改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料a4。實(shí)施例5按照實(shí)施例2的制備方法進(jìn)行制備，不同的是，將步驟3）和步驟4）中所有原料一次性混合后注塑成型，制得改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料a5。對(duì)比例1按照實(shí)施例3的制備方法進(jìn)行制備，不同的是，不經(jīng)過(guò)步驟1），制得改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料d1。對(duì)比例2按照實(shí)施例3的制備方法進(jìn)行制備，不同的是，不經(jīng)過(guò)步驟2），制得改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料d2。對(duì)比例3按照實(shí)施例3的制備方法進(jìn)行制備，不同的是，將環(huán)氧丙烯酸樹脂全部替換為呋喃樹脂，制得改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料d3。對(duì)比例4按照實(shí)施例3的制備方法進(jìn)行制備，不同的是，將呋喃樹脂全部替換為環(huán)氧丙烯酸樹脂，制得改性黃麻纖維增強(qiáng)塑料d4。測(cè)試?yán)龑⑸鲜鲋频玫腶1-a5和d1-d4分別按照gb/t1449、gb/t1451、gb/t1447和q/wxf1檢測(cè)其彎曲強(qiáng)度、簡(jiǎn)支梁沖擊韌性、拉伸應(yīng)力和耐腐蝕性，得到的結(jié)果如表1所示。表1編號(hào)彎曲強(qiáng)度（mpa）簡(jiǎn)支梁沖擊韌性（kj/m2）拉伸應(yīng)力（mpa）耐腐蝕性標(biāo)準(zhǔn)值≥40≥20≥28應(yīng)無(wú)龜裂膨脹、表面發(fā)白等現(xiàn)象a157.25147.9無(wú)龜裂膨脹、表面發(fā)白等現(xiàn)象a263.86252.6無(wú)龜裂膨脹、表面發(fā)白等現(xiàn)象a358.75749.8無(wú)龜裂膨脹、表面發(fā)白等現(xiàn)象a446.93236.2無(wú)龜裂膨脹、表面發(fā)白等現(xiàn)象a545.63539.6無(wú)龜裂膨脹、表面發(fā)白等現(xiàn)象d132.123.631.6無(wú)龜裂膨脹、表面發(fā)白等現(xiàn)象d230.523.429.3無(wú)龜裂膨脹、表面發(fā)白等現(xiàn)象d323.616.826.5有輕微表面發(fā)白d421.219.223.9有輕微表面發(fā)白以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁(yè)12