[发明专利]一种碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，其原料按照质量份包含41～96份聚丙烯、1～40份碳纤维、1～8份上浆剂、1～10份相容剂和0.5～1份引发剂，所述碳纤维经电化学表面处理，使得碳纤维表面具有-COOH和-OH；所述上浆剂含有含不饱和双键和羟基的预聚体和异氰酸酯固化剂；所述异氰酸酯固化剂为MDI、HDI、IPDI、HMDI之一或其组合及其改性产物；所述预聚体为蓖麻油衍生物多元醇、双酚A环氧丙烯酸酯中的一种或其组合。

2.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维或沥青基碳纤维。

3.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和/或共聚聚丙烯。

4.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯和马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)中的一种或几种。

6.一种制备如权利要求1所述碳纤维增强聚丙烯复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对1～40质量份碳纤维进行电化学表面处理，在碳纤维表面引入一些-COOH和-OH，提高碳纤维的表面活性；

(2)将步骤(1)所得碳纤维浸润1～8份上浆剂液体；

(3)将包含41～96质量份聚丙烯、1～10质量份相容剂和0.5～1份引发剂的原料混合后置于造粒机的主喂料筒中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述混合采用高速搅拌机混合3～5min；

所述造粒机使用双螺杆机造粒机，将步骤(2)所得碳纤维从入纤口进入，然后经过双螺杆机进行造粒，所述双螺杆机造粒机的一区温度为200～210℃，所述双螺杆机造粒机的二区温度为205～210℃，所述双螺杆机造粒机的三区温度为210～215℃，所述双螺杆机造粒机的四区温度为215～220℃，所述双螺杆机造粒机的五区温度为220～225℃，所述双螺杆机造粒机的六区温度为220～230℃，所述双螺杆机造粒机的机头温度为230～235℃。