[发明专利]一种碳纤维增强聚丙烯复合材料预浸润碳纤维布及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维增强聚丙烯复合材料预浸润碳纤维布，其特征在于：碳纤维基布经过强酸氧化处理后得到预处理碳纤维布，预处理碳纤维布经过碳纤维增强聚丙烯复合材料预浸润后，通过辊压牵引制备得到；所述碳纤维增强聚丙烯复合材料由下列原材料按重量份组成：

2.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料预浸润碳纤维布，其特征在于：所述碳纤维布基布为200或300g/m²、24K以上的大丝束碳纤维布；所述短切碳纤维是长度在1mm-20mm的短切砂。

3.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料预浸润碳纤维布，其特征在于：所述聚丙烯为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯中的至少一种；其中，所述均聚聚丙烯在230℃/2.16kg条件下的熔融指数为10-30g/10min，所述嵌段共聚聚丙烯在230℃/2.16kg条件下的熔融指数为5-30g/10min。

4.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料预浸润碳纤维布，其特征在于：所述增韧剂为缩水甲基丙烯酸甘油脂与乙烯的共聚物、马来酸酐接枝POE中的一种与纳米二氧化硅按重量比(3～4):1组成的混合物。

5.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料预浸润碳纤维布，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝PP、缩水甲基丙烯酸甘油脂与乙烯的共聚物中的一种。

6.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料预浸润碳纤维布，其特征在于：所述无机粉体材料为硫酸钙晶须、硫酸镁晶须、硅灰石中的一种。

7.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料预浸润碳纤维布，其特征在于：所述抗氧化剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代二丙酸酯类中的至少2种，所述润滑剂为硬脂酸盐类、改性双硬脂酸酰胺和聚乙烯蜡中的至少2种。

8.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料预浸润碳纤维布，其特征在于：所述分散剂是硅酮粉和季戊四醇硬脂酸酯的混合物。

9.一种如权利要求1-8任一所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料预浸润碳纤维布的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将聚丙烯、增韧剂、相容剂、无机粉体材料、润滑剂、分散剂、抗氧剂按照比例加入到高速混合机中混合，冷却至室温得到混合料；

(2)将混合料从主喂料口投入双螺杆挤出机中，将短切碳纤维从侧喂料口加入双螺杆挤出机中，经过熔融共混制备得到碳纤维增强聚丙烯复合材料，将碳纤维增强聚丙烯复合材料输送到熔体池中；其中，双螺杆挤出机的挤出温度为180-250℃，螺杆转速380-450r/min，真空度＜-0.06Mpa；

(3)将碳纤维布基布经过强酸氧化处理后水洗烘干得到预处理碳纤维布，预处理碳纤维布通过熔体池进行浸润处理，然后经过辊压牵引制备得到碳纤维增强聚丙烯复合材料预浸润碳纤维布。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述强酸氧化处理所用的酸为质量分数为10-40％的硫酸。