[发明专利]一种尼龙碳纤维复合粉末材料及其制备方法

权利要求书

1.一种尼龙碳纤维复合粉末材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对碳纤维进行电化学氧化处理，再经清洗、干燥和收丝工艺，得到表面处理的碳纤维；

(2)将所述表面处理的碳纤维再次干燥后，使其连续通过以氨气为气体介质的热反应炉，所述氨气的通入方向与表面处理的碳纤维在反应炉内运送方向相反，得到改性的碳纤维；

(3)将所述改性的碳纤维和尼龙树脂经过双螺旋挤出后造粒，制得尼龙碳纤维粒料，再将尼龙碳纤维粒料经深冷粉碎工艺，制得尼龙碳纤维粉末，其中所述尼龙树脂为30-70份，改性的碳纤维为30-50份；

(4)将如下质量份数的组分：尼龙碳纤维粉末90-95份、抗氧化剂0.1-1.5份和流动助剂0.1-1.5份加入到搅拌器中，混合均匀后筛分，制得尼龙碳纤维复合粉末材料。

2.根据权利要求1所述的尼龙碳纤维复合粉末材料的制备方法，其特征在于，所述电化学氧化处理工艺具体为：石墨板接正极，碳纤维接负极，电解电压为22V，电解时间为2min。

3.根据权利要求2所述的尼龙碳纤维复合粉末材料的制备方法，其特征在于，所述电化学氧化处理工艺中，所采用的电解液为水与溶质采用6-8:2-4的比例配比而成。

4.根据权利要求3所述的尼龙碳纤维复合粉末材料的制备方法，其特征在于，所述溶质为硫酸、硝酸、盐酸、碳酸铵和醋酸中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的尼龙碳纤维复合粉末材料的制备方法，其特征在于，所述热反应炉的反应温度为600℃，所述表面处理的碳纤维在反应炉内的反应停留时间为20s，所述氨气的流量为50L/h。

6.根据权利要求5所述的尼龙碳纤维复合粉末材料的制备方法，其特征在于，所述碳纤维的平均直径为5-15μm，平均长度为150-200μm。

7.根据权利要求6所述的尼龙碳纤维复合粉末材料的制备方法，其特征在于，所述尼龙树脂为PA6、PA11、PA12、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA1012、PA1212中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的尼龙碳纤维复合粉末材料的制备方法，其特征在于，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂组成的复合抗氧剂，其中受阻酚类抗氧剂为1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、2，6-二叔丁基-4-甲基-苯酚中的一种或两种，所述亚磷酸酯类抗氧剂为2′-乙基双(4，6-二叔丁基苯基)氟代亚磷酸酯和/或四(2，4-二叔丁基苯基)-4，4′-联苯基双亚磷酸酯。

9.根据权利要求8所述的尼龙碳纤维复合粉末材料的制备方法，其特征在于，所述流动助剂为气相二氧化硅、气相三氧化二铝或纳米二氧化钛。

10.一种尼龙碳纤维复合粉末材料，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的尼龙碳纤维复合粉末材料的制备方法制得。