[发明专利]一种基于超声波技术的再生碳纤维增强PP材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于超声波技术的再生碳纤维增强PP材料及其制备方法，其包括：再生碳纤维母料，所述再生碳纤维母料由再生碳纤维、粘合剂、活性助剂及分散剂制得；预混料，所述预混料由PP树脂、接枝物及抗氧剂制得；以及将所述再生碳纤维母料及所述预混料挤出造粒。本发明提供的基于超声波技术制备方法，解决了RCF在挤出造粒时候的下料问题；应用本发明的制备方法制得的RCF增强PP材料保持了CFRP材料90％以上的性能，而行业内保持85％以上性能就可以视为合格的再生碳纤维增强材料；本发明使利用RCF与热塑性树脂挤出造粒生产CFRP复合材料成为可能，拓宽了RCF的应用。

技术领域

本发明涉及再生复合材料，特别涉及一种基于超声波技术的再生碳纤维增强PP材料及其制备方法。

背景技术

近年来，碳纤维增强材料(CFRP)由于其低密度、高强度和模量、耐腐蚀性及耐候性好等特点，被广泛应用于航空航天、风电叶片、体育休闲、汽车、压力容器等领域。碳纤维增强材料的构件在生产中会产生30％-50％的边角料，同时随着时间的发展会有大量CFRP构件达到使用寿命而报废，CFRP废弃物越来越多，造成了大量的资源浪费。同时，这些废弃物由于其中碳纤维极高的耐腐蚀性及耐候性，极难被分解，对自然环境造成了很大的污染。国内外现已有研究通过热裂法解、微波法、化学溶解法等技术，从CFRP废弃物中回收碳纤维，并已开始产业化。但是，再生碳纤维(RCF) 比较蓬松，堆积面密度很小，且相互缠接在一起，在使用挤出机与树脂再造粒生产再生碳纤维增强复合材料的时候无法正常稳定的下料，限制了 RCF的应用。

发明内容

一方面，本公开涉及一种基于超声波技术的再生碳纤维增强PP材料的制备方法，其包括：

再生碳纤维母料，所述再生碳纤维母料由再生碳纤维、粘合剂、活性助剂及分散剂制得；

预混料，所述预混料由PP树脂、接枝物及抗氧剂制得；以及

将所述再生碳纤维母料及所述预混料挤出造粒。

另一方面，本公开涉及一种基于上述一种基于超声波技术的再生碳纤维增强PP材料的制备方法制备的再生碳纤维增强PP材料。

详述

在以下的说明中，包括某些具体的细节以对各个公开的实施方案提供全面的理解。然而，相关领域的技术人员会认识到，不采用一个或多个这些具体的细节，而采用其他方法、部件、材料等的情况下仍实现实施方案。

除非本公开中另有要求，在整体说明书和所附的权利要求中，词语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”应解释为开放式的、含括式的意义，即“包括但不限于”。

在整体说明书中提到的“一实施方案”、“实施方案”、“在另一实施方案中”或“在某些实施方案中”意指在至少一实施方案中包括与该实施方案所述的相关的具体参考要素、结构或特征。因此，在整个说明书中不同位置出现的短语“在一实施方案中”或“在实施方案中”或“在另一实施方案中”或“在某些实施方案中”不必全部指同一实施方案，此外，具体要素、结构或特征可以任何适当的方式在一个或多个实施方案中结合。

定义

在本公开中，术语“PP树脂”是指聚丙烯树脂，是由丙烯聚合而得的一种半结晶性热塑性树脂。

在本公开中，术语“粘合剂”是指具有粘性的物质，借助其粘性能将分离的材料连接在一起。

在本公开中，术语“助剂”是指聚合物(合成树脂)进行成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂本身性能所不足而必须添加的一些化合物。

在本公开中，术语“接枝物”是指大分子链上通过化学键结合适当的支链或功能性侧基反应所形成的产物。