[发明专利]一种碳纤维增强聚乙烯复合材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种碳纤维增强聚乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：A)常温下将碳纤维浸渍在碳纤维上浆剂中进行浸渍1～3min；所述碳纤维上浆剂由功能硬单体、丙烯酰胺和长碳侧链丙烯酸酯在引发剂的作用下进行聚合反应制备得到；所述功能硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯腈；B)将聚乙烯、碳纤维、抗氧剂、润滑剂加入密炼机中，135～160℃，捏炼3～5min后出料，得到混炼胶；C)将上述混炼胶依次热压成型、冷压定性，得到碳纤维增强聚乙烯复合材料。上述碳纤维上浆剂具有优良的成膜性、粘附性，可缩短浸渍时间，在碳纤维与聚乙烯基体间起良好的桥接作用，提高复合材料的力学性能。

主权项

1.一种碳纤维增强聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA）常温下将碳纤维浸渍在碳纤维上浆剂中进行浸渍1～3min；/n所述碳纤维上浆剂按照以下方法制备：/na）将部分乳化剂、功能硬单体、丙烯酰胺和长碳侧链丙烯酸酯在水中分散搅拌，得到预乳液；所述功能硬单体、丙烯酰胺和长碳侧链丙烯酸酯的质量比为（10~70）：（1~5）：（15~40）；/n所述分散搅拌具体为：/na1）先进行初步分散搅拌，搅拌速度为50~500rpm，搅拌时间为10~30min；/nb1）然后使用高速剪切分散乳化机搅拌，搅拌速度为8000~20000rpm，得到稳定预乳液；/nb）将剩余乳化剂和部分引发剂在水中混匀，升温到70~100℃时，分别滴加预乳液和剩余引发剂，进行聚合反应，得到乳液型碳纤维上浆剂；/n所述功能硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯腈；/n所述丙烯酰胺为N-羟乙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺或N，N’-亚甲基双丙烯酰胺；/n所述长碳侧链丙烯酸酯为甲基丙烯酸己酯，甲基丙烯酸庚酯，甲基丙烯酸辛酯，甲基丙烯酸癸酯，甲基丙烯酸正十二烷基酯，甲基丙烯酸正十八烷基酯，丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯；/n所述乳化剂为吐温T-20、吐温T-40、吐温T-60、吐温T-80、吐温T-85、司盘S-20、司盘S-40、司盘S- 60和司盘 S- 80中的一种或多种；/nB）将聚乙烯、碳纤维、抗氧剂、润滑剂加入密炼机中，135～160℃，捏炼3～5min后出料，得到混炼胶；/nC）将上述混炼胶依次热压成型、冷压定性，得到碳纤维增强聚乙烯复合材料。/n