[發(fā)明專利]高浸潤(rùn)性連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410563240.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN104292640A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉媛;楊斌;王新靈;袁角亮;宋晨晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L23/12
• 分類號(hào): C08L23/12;C08L23/14;C08K13/06;C08K7/06;C08K3/04;C08J5/06;B29C47/92
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種高浸潤(rùn)性連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，包含以下重量份的組分：

纖維表面處理劑，其含量為相對(duì)于連續(xù)碳纖維的質(zhì)量百分含量為1-3％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高浸潤(rùn)性連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的聚丙烯為均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高浸潤(rùn)性連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的連續(xù)碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維或?yàn)r青基碳纖維。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高浸潤(rùn)性連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的纖維表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無規(guī)三元共聚物(AX8900)、馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、丙烯酸接枝聚丙烯(PP-g-AA)中的一種或一種以上，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高浸潤(rùn)性連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的光穩(wěn)定劑為雙(2，2，6，6-四甲基苯哌啶劑)葵二酸酯、二(1，2，2，6，6-戊甲基-4-哌啶基)葵二酸鹽中的一種或一種以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高浸潤(rùn)性連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的紫外線吸收劑為2，2-二羥基-4-甲基氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一種或一種以上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高浸潤(rùn)性連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑168中的一種或一種以上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高浸潤(rùn)性連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、聚乙烯臘中的一種或一種以上。

9.-種如權(quán)利要求1所述的高浸潤(rùn)性連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)將60-95份聚丙烯樹脂、0.1-1份光穩(wěn)定劑、0.1-1份紫外線吸收劑、0.1-0.7份抗氧劑、0.1-0.6份潤(rùn)滑劑加入到高混機(jī)中，常溫下高速混合3-5min后停止，然后將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中；

(2)采用連接于擠出機(jī)頭的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂的浸漬設(shè)備，將擠出機(jī)擠出的熔體從浸漬設(shè)備的熔體入口處擠入到浸漬槽中；

(3)連續(xù)碳纖維先從浸漬設(shè)備的纖維入口處進(jìn)入到浸漬設(shè)備中的表面處理室，表面處理室中的纖維表面處理劑對(duì)連續(xù)碳纖維進(jìn)行表面處理，然后表面處理好的碳纖維緊接著進(jìn)入浸漬設(shè)備的浸漬槽中，在浸漬槽中碳纖維進(jìn)行分散并與步驟(2)所得聚丙烯熔體進(jìn)行充分浸潤(rùn)；

(4)步驟(3)所得充分浸潤(rùn)有聚丙烯樹脂后的碳纖維通過牽引機(jī)從浸漬設(shè)備的定型口模牽出，并通過切粒機(jī)切粒得到復(fù)合材料產(chǎn)品。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高浸潤(rùn)性連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿直徑為50mm，長(zhǎng)徑比為44∶1，擠出機(jī)溫度為180-220℃，浸漬設(shè)備的浸漬槽溫度設(shè)定在220℃；

所述的復(fù)合材料產(chǎn)品中碳纖維含量通過調(diào)節(jié)浸漬設(shè)備的定型口模尺寸在2-5mm和擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速及喂料速度來控制在5-40％之間；通過調(diào)節(jié)切粒機(jī)切刀轉(zhuǎn)速，使最終制備得到的連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料產(chǎn)品的顆粒長(zhǎng)度控制在8-12mm，粒徑控制在1-5mm。