[發明專利]碳纖維增強炭粉/超高分子量聚乙烯復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310359487.8
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103387706A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 李大綱;李穗奕;游志培;石兵;石亞軍;王海瑩
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K3/04;C08K7/06
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

1.碳纖維增強炭粉/超高分子量聚乙烯復合材料的制備方法，其特征是該方法包括如下步驟：

（1）用粉碎攪拌機將塊狀木炭粉打碎成細粉，60~70目后置于60℃恒溫鼓風干燥箱中48小時，烘至絕干狀態；

（2）將超高分子量聚乙烯粉末至于電熱恒溫鼓風干燥箱中在60℃下恒溫干燥24小時；

（3）準確稱取烘干的超高分子量聚乙烯粉末質量百分數25%與木炭粉在蒸餾水中混合42~62%，并用攪拌器在常溫下攪拌10~30分鐘至混合均勻；

（4）將混合均勻的超高分子量聚乙烯粉末和木炭粉混合溶液置于研磨機中研磨10~15次，并用真空泵抽濾出水分；

（5）將步驟（4）的混合均勻的超高分子量聚乙烯粉末和炭粉混合溶液加入10~30%不同長度的短碳纖維，長度范圍1~5μm，加入蒸留水1000ml，馬來酸酐偶聯劑3%，在超高速攪拌機內攪拌均勻，選用的攪拌速度為15000~24000轉/分鐘，使三者充分混合，呈融溶狀態的懸浮溶液；

（6）將步驟（5）的懸浮溶液置于旋轉蒸發器中去除水分，然后將碳纖維/超高分子量聚乙烯/木碳粉三者的混合物置于電熱恒溫鼓風干燥箱中在60℃下恒溫干燥24~48小時，使得混合物干燥；

（7）將步驟（6）得到的混合干燥物置于攪拌粉碎機中攪拌打碎成粉；

（8）將步驟（7）得到的將打碎成粉的三種材料混合物投入到雙螺桿擠出機中進行混煉復合，復合溫度為170~190℃，螺桿旋轉方向設置為同向旋轉，螺桿轉速為30~50rpm，混合10~20min；

（9）混合完成后擠出成型。

2.根據權利要求1所述的一種碳纖維增強炭粉/超高分子量聚乙烯復合材料的制備方法，其特征是所述的步驟（1）中的木炭粉，也可以是竹炭粉。

3.根據權利要求1所述的一種碳纖維增強炭粉/超高分子量聚乙烯復合材料的制備方法，其特征是所述的步驟（2）中的超高分子量聚乙烯密度為300萬分子量。