[发明专利]一种碳纳米管纤维增强的聚丙烯类复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管纤维增强的聚丙烯类复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

将碳纳米管阵列及聚丙烯类树脂M1置于保护气体气氛中进行紫外光处理，使得聚丙烯类树脂M1与碳纳米管阵列发生接枝聚合反应，得到改性碳纳米管；

将改性碳纳米管纺丝并剪切为直径5～12μm、平均长度3～60mm的碳纳米管纤维；

将所述碳纳米管纤维与聚丙烯类树脂M2置于保护气体气氛中熔化混炼，制得碳纳米管纤维增强的聚丙烯类复合材料。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维增强的聚丙烯类复合材料的制备方法，其特征在于，所述的碳纳米管纤维增强的聚丙烯类复合材料的制备方法，其中，所述碳纳米管阵列的制备步骤为：在基片上沉积钴镍合金催化剂，在氢气的保护下升温至700～800℃，再通入由乙烯、己烷及氮气组成的碳源气体，流量控制在0.5～2L/min，反应10～30min，从而在基片上生成碳纳米管阵列。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维增强的聚丙烯类复合材料的制备方法，其特征在于，所述紫外光处理的波长为216nm。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维增强的聚丙烯类复合材料的制备方法，其特征在于，在进行紫外光处理时，控制保护气体持续流动，且设置聚丙烯类树脂M1位于上风口位置。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维增强的聚丙烯类复合材料的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯类树脂M1为未改性聚丙烯类树脂，所述聚丙烯类树脂M2包括不饱和羧酸或其衍生物改性的聚丙烯类树脂。

6.根据权利要求5所述的碳纳米管纤维增强的聚丙烯类复合材料的制备方法，其特征在于，聚丙烯类树脂M2中的酸量换算成马来酸酐后占酸改性聚丙烯类树脂M2总质量的0.003～0.03％。

7.根据权利要求5所述的碳纳米管纤维增强的聚丙烯类复合材料的制备方法，其特征在于，将所述碳纳米管纤维与酸改性聚丙烯类树脂按25～50：50～75的质量比混合并熔化混炼。

8.根据权利要求5所述的碳纳米管纤维增强的聚丙烯类复合材料的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯类树脂为聚丙烯聚合物、乙烯/丙烯共聚物或丙烯/α烯烃共聚物；

所述不饱和羧酸包括马来酸、富马酸、衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或多种；

所述不饱和羧酸的衍生物包括不饱和羧酸的酸酐、不饱和羧酸酯、不饱和羧酸酰胺、不饱和羧酸的金属盐中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维增强的聚丙烯类复合材料的制备方法，其特征在于，所述混炼温度为250～300℃。

10.一种碳纳米管纤维增强的聚丙烯类复合材料，其特征在于，由如权利要求1～9任一所述的制备方法制备而成。