[发明专利]一种聚乙烯碳纤维的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种碳纤维的制备方法，具体讲是涉及一种聚乙烯基碳纤维制备方法，其属于材料制备领域。

背景技术

碳纤维及其复合材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳等优异性能，故它既能作为结构材料又能作为功能材料使用。

碳纤维作为复合材料的增强纤维其有广阔的前景，在国民经济各个领域有着广泛应用。但是有些碳纤维表面平滑，活性官能团少、表而能低，呈现表面化学惰性，与树脂基体浸润性差，使得复合材料界面粘合力较弱，严重地影响了复合材料整体优异性能的发挥；另外一方面，聚乙烯的化学惰性也使碳纤维与基体的粘合性差，从而影响应力的传递。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本法的目的是要提供一种新型的增强聚合性能的聚乙烯碳纤维的制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种聚乙烯基碳纤维制备方法，其主要包括：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、碳纤维、钛酸酯、水玻璃、磷酸铝、环氧甲酯和硅烷；其制备过程为：

第一步：将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和碳纤维加入到炼塑机；

第二步：在炼塑机内充分混合，并搅拌均匀；

第三步：使用炼塑机混炼，在混炼过程中加入钛酸酯和硅烷，混炼5~10分钟，混炼温度为200度；

第四步：第三步结束后，保温5分钟，保温温度为150度；

第五步：保温结束后，加入钛酸酯、水玻璃和磷酸铝，混炼10~15分钟，温度为260~280度；

第六步：将混炼好的材料进行压膜，制得聚乙烯碳纤维复合材料。

所述钛酸酯和硅烷为偶联剂；

所述环氧甲酯为增塑剂；

所述水玻璃和磷酸铝为粘合剂。

本发明的优点为：高密度聚乙烯和低密度聚乙烯同时使用，既保持了高密度聚乙烯的强度大、承受力高、热变形差的优点，有保持了线性低密度聚乙烯的耐冲击性好、韧性好的有点。同时可以使碳纤维聚乙烯复合材料的层间剪切强度提高，改善复合材料的性能。

具体实施方式

实施例1

一种聚乙烯基碳纤维制备方法，其主要包括：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、碳纤维、钛酸酯、水玻璃、磷酸铝、环氧甲酯和硅烷；其制备过程为：

第一步：将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和碳纤维加入到炼塑机；

第二步：在炼塑机内充分混合，并搅拌均匀；

第三步：使用炼塑机混炼，在混炼过程中加入钛酸酯和硅烷，混炼5分钟，混炼温度为200度；

第四步：第三步结束后，保温5分钟，保温温度为150度；

第五步：保温结束后，加入钛酸酯、水玻璃和磷酸铝，混炼10分钟，温度为280度；

第六步：将混炼好的材料进行压膜，制得聚乙烯碳纤维复合材料。

实施例2

一种聚乙烯基碳纤维制备方法，其主要包括：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、碳纤维、钛酸酯、水玻璃、磷酸铝、环氧甲酯和硅烷；其制备过程为：

第一步：将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和碳纤维加入到炼塑机；

第二步：在炼塑机内充分混合，并搅拌均匀；

第三步：使用炼塑机混炼，在混炼过程中加入钛酸酯和硅烷，混炼10分钟，混炼温度为200度；

第四步：第三步结束后，保温5分钟，保温温度为150度；

第五步：保温结束后，加入钛酸酯、水玻璃和磷酸铝，混炼15分钟，温度为260度；

第六步：将混炼好的材料进行压膜，制得聚乙烯碳纤维复合材料。

实施例3

一种聚乙烯基碳纤维制备方法，其主要包括：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、碳纤维、钛酸酯、水玻璃、磷酸铝、环氧甲酯和硅烷；其制备过程为：

第一步：将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和碳纤维加入到炼塑机；

第二步：在炼塑机内充分混合，并搅拌均匀；

第三步：使用炼塑机混炼，在混炼过程中加入钛酸酯和硅烷，混炼8分钟，混炼温度为200度；

第四步：第三步结束后，保温5分钟，保温温度为150度；

第五步：保温结束后，加入钛酸酯、水玻璃和磷酸铝，混炼12分钟，温度为270度；

第六步：将混炼好的材料进行压膜，制得聚乙烯碳纤维复合材料。