本发明涉及高分子复合材料技术领域，涉及一种高强度连续长植物纤维增强聚烯烃复合材料及其制备方法。
麻纤维可从天然的植物纤维中提取，因而具有丰富的自然资源，鉴于其比强度高、廉价、可再生性、可生物降解以及加工方便等优点，因而在当前汽车轻量化材料中逐步被大范围使用，当天然纤维与聚烯烃组成复合材料时，由于植物纤维表面具有很强的化学极性，而大多数聚合物表面表现为非极性，存在表面惰性和疏水性，从而导致两者之间界面不相容，因而界面结合力差，应力在界面不能有效传递，所制备的植物纤维增强聚烯烃复合材料的机械性能低。因此，在制备植物纤维改性聚烯烃时，对植物纤维进行表面处理，增加界面相容性是必要的。
另一方面，传统制备聚烯烃改性植物纤维的纤维长度一般小于0.5mm，纤维长度越短，在制件受力时，越容易从集体中拔出，制件的机械强度较低。
本发明根据当前LFT的技术基础，应用于连续长植物纤维上；并在连续纤维进入浸润装置之前，增加了表面改性剂的喷淋装置，专门针对植物纤维表面处理；增加了风刀装置，可快速去除植物纤维表面溶剂。目的在于提供一种高强度连续长植物纤维增强聚烯烃复合材料的制备方法。
(1)将连续长植物纤维进行退捻处理后，用表面改性剂对其进行喷淋处理，得表面改性处理植物纤维；
(2)将表面改性处理植物纤维经风刀吹干后导入浸润装置，同时将聚烯烃基体经熔融、挤出后也导入浸润装置，两者经浸润分散处理，然后牵出、冷却、切粒得复合材料。
进一步方案，所述表面改性剂是由硅烷偶联剂和脂肪族有机多异氰酸酯按质量比为1：1溶解于醇类溶剂中所制得。
所述脂肪族有机多异氰酸酯为对-苯二异氰酸酯、间-苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、3,5-甲苯二异氰酸酯、1,4-萘二异氰酸酯、2,6-萘二异氰酸酯中的至少一种；
进一步方案，所述聚烯烃基体是由以下组分按重量份组成：聚烯烃80-90份、相容剂5-10份、增韧剂5-10份、无机填料0-10份、交联剂0.1-0.6份、润滑剂0.2-0.6份。
更进一步方案，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物中的至少一种；所述相容剂为PP接枝马来酸酐(PP-g-MAH)、POE接枝马来酸酐(POE-g-MAH)中的一种或两种混合物，其接枝率为0.6-1.3％；所述无机填料为滑石粉、钛白粉、云母粉、二氧化硅中的一种或多种，粒径为0.01-10um。
进一步方案，所述浸润装置包括聚烯烃基体导入通道、表面改性处理植物纤维导入通道、分散辊轮和导出通道。
进一步方案，所述导出通道为圆孔通道，该圆孔通道的直径为2.0-4.0mm。圆孔通道的直径决定复合材料中植物纤维的百分含量。
本发明的另一个发明目的是提供经上述制备方法所制备的高强度连续长植物纤维增强聚烯烃复合材料，其长度为10-15mm。
本发明在制备前对连续长植物纤维用表面改性剂对其进行喷淋表面改性处理，从而增强了植物纤维与聚烯烃基体的表面结合力。
本发明是将连续长植物纤维直接导入浸润装置中与聚烯烃基体经浸润分散处理制得，最终产品高强度连续长植物纤维增强聚烯烃复合材料中植物纤维的长度达10-15mm，即纤维在聚烯烃基体中的保留长度较长，从而提高了制件的机械强度。
将KH550、对-苯二异氰酸酯溶于乙醇溶剂中，制备得两者质量占比均为6％的表面改性剂，置于喷淋装置中；
将聚乙烯(HDPE)75份、接枝率为1.0％的PP-g-MAH 10份、增韧剂POE为5份、粒径为0.5um的滑石粉10份、交联剂0.2份、润滑剂0.2份经充分混合后置于挤出机中，经熔融、挤出后，经聚烯烃基体导入通道导入浸润装置，浸润装置温度为160℃。
将长植物纤维经退捻并置于喷淋装置的下方，经喷淋装置中表面改性剂喷淋处理后得表面改性处理植物纤维，经风刀吹干后的表面改性处理植物纤维导入通道导入浸润装置，经分散辊轮与基料浸润分散处理后，从直径为2mm圆孔状导出通道中引出，冷却并切10mm长粒子得复合材料成品。
将KH550、对-苯二异氰酸酯溶于乙醇溶剂中，制备得两者质量占比均为6％的表面改性剂，置于喷淋装置中；
将聚乙烯(HDPE)75份、接枝率为1.0％的PP-g-MAH 10份、增韧剂POE为5份、粒径为0.5um的滑石粉10份、交联剂0.2份、润滑剂0.2份经充分混合后置于挤出机中。
将长植物纤维经退捻并置于喷淋装置的下方，经喷淋装置中表面改性剂喷淋处理后得表面改性处理植物纤维，经风刀吹干后的表面改性处理植物纤维；侧喂进入挤出机螺杆中，熔融挤出得常规改性复合材料粒子。
将KH560、3,5-甲苯二异氰酸酯溶于正丁醇溶剂中，制备得两者质量占比均为4％的表面改性剂，置于喷淋装置中；
将聚丙烯(共聚PP)75份、接枝率为1.2％的PP接枝马来酸酐相容剂10份、增韧剂POE为10份、粒径为1.5um的滑石粉5份、交联剂0.3份、润滑剂0.4份经充分混合后置于挤出机中，经熔融、挤出后，经聚烯烃基体导入通道导入浸润装置，浸润装置内部温度为180℃。
将长植物纤维经退捻后并置于喷淋装置的下方，经喷淋装置中表面改性剂喷淋处理后得表面改性处理植物纤维，经风刀吹干后的表面改性处理植物纤维导入通道导入浸润装置，经分散辊轮与基料浸润分散处理后，从直径为2.5mm圆孔状导出通道中引出，冷却并切12mm长粒子得复合材料成品。
将KH560、3,5-甲苯二异氰酸酯溶于正丁醇溶剂中，制备得两者质量占比均为4％的表面改性剂，置于喷淋装置中；
将聚丙烯(共聚PP)75份、接枝率为1.2％的PP接枝马来酸酐相容剂10份、增韧剂POE为10份、粒径为1.5um的滑石粉5份、交联剂0.3份、润滑剂0.4份经充分混合后置于挤出机中；
将长植物纤维经退捻后并置于喷淋装置的下方，经喷淋装置中表面改性剂喷淋处理后得表面改性处理植物纤维，经风刀吹干后的表面改性处理植物纤维；侧喂进入挤出机螺杆中，熔融挤出得常规改性复合材料粒子。
将KH570、3,5-甲苯二异氰酸酯溶于乙二醇溶剂中，制备得两者浓度均为0.5mol/L的表面改性剂，置于喷淋装置中。
将聚乙烯(LDPE)85份、接枝率为0.8％的PP接枝马来酸酐相容剂5份、增韧剂POE为5份、粒径为1.0um的滑石粉5份、交联剂0.2份、润滑剂0.5份经充分混合后置于挤出机中，经熔融、挤出后，经聚烯烃基体导入通道导入浸润装置，浸润装置温度为150℃。
将长植物纤维经退捻并置于喷淋装置的下方，经喷淋装置中表面改性剂喷淋处理后得表面改性处理植物纤维，经风刀吹干后从表面改性处理植物纤维导入通道导入浸润装置，经分散辊轮与基料浸润分散处理后，从直径为3.0mm圆孔状导出通道中引出，冷却并切11mm长粒子得复合材料成品。
将KH570、3,5-甲苯二异氰酸酯溶于乙二醇溶剂中，制备得两者浓度均为0.5mol/L的表面改性剂，置于喷淋装置中。
将聚乙烯(LDPE)85份、接枝率为0.8％的PP接枝马来酸酐相容剂5份、增韧剂POE为5份、粒径为1.0um的滑石粉5份、交联剂0.2份、润滑剂0.5份经充分混合后置于挤出机中。
将长植物纤维经退捻后并置于喷淋装置的下方，经喷淋装置中表面改性剂喷淋处理后得表面改性处理植物纤维，经风刀吹干后的表面改性处理植物纤维；侧喂进入挤出机螺杆中，熔融挤出得常规改性复合材料粒子。
将KH560、2,6-萘二异氰酸酯溶于正丙醇溶剂中，制备得两者浓度均为0.6mol/L的表面改性剂，置于喷淋装置中。
将聚丙烯(均聚PP)85份、接枝率为1.2％的PP接枝马来酸酐相容剂7份、增韧剂POE为5份、粒径为2.0um的滑石粉3份、交联剂0.3份、润滑剂0.3份混料料置于挤出机中，经熔融挤出后，经聚烯烃基体导入通道导入浸润装置，浸润装置温度为180℃。
将长植物纤维经退捻并置于喷淋装置的下方，经喷淋装置中表面改性剂喷淋处理后得表面改性处理植物纤维，经风刀吹干后从表面改性处理植物纤维导入通道导入浸润装置，经分散辊轮与基料浸润分散处理后，从直径为3.5mm圆孔状导出通道中引出，冷却并切14mm长粒子得复合材料成品。
将KH560、2,6-萘二异氰酸酯溶于正丙醇溶剂中，制备得两者浓度均为0.6mol/L的表面改性剂，置于喷淋装置中；
将聚丙烯(均聚PP)85份、接枝率为1.2％的PP接枝马来酸酐相容剂7份、增韧剂POE为5份、粒径为2.0um的滑石粉3份、交联剂0.3份、润滑剂0.3份混料料置于挤出机中；
将长植物纤维经退捻后并置于喷淋装置的下方，经喷淋装置中表面改性剂喷淋处理后得表面改性处理植物纤维，经风刀吹干后的表面改性处理植物纤维；侧喂进入挤出机螺杆中，熔融挤出得常规改性复合材料粒子。
由上表可知，对比实施例1-4与对比例1-4，在相同配方条件下，本发明制备的复合材料的综合性能明显比常规挤出工艺复合材料粒子的机械性能高。这是由于本发明是将连续长植物纤维直接导入浸润装置中与聚烯烃基体经浸润分散处理制得，最终产品高强度连续长植物纤维增强聚烯烃复合材料中植物纤维的长度达10-15mm，即纤维在聚烯烃基体中的保留长度较长，从而显著提高了制件的机械强度。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。