[发明专利]碳纤维增强聚乙烯材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维增强聚乙烯材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯50%～80%、表面改性碳纤维20%～40%、纳米滑石粉3%～8%、润滑剂0.5%～1%、偶联剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～1%、色料0.1%～1%。

2.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚乙烯材料，其特征在于，所述的表面改性碳纤维为聚丙烯腈处理过的碳纤维，其具体为将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50℃～300℃烘箱内预氧化0.1～100小时、并烘干，获得表面改性的碳纤维；其中，所述的聚丙烯腈溶液为聚丙烯腈低聚物与溶剂配制而成的溶液，所述溶剂为水、乙醇、丙酮中的一种。

3.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚乙烯材料，其特征在于，所述的润滑剂为聚乙烯蜡。

4.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚乙烯材料，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种。

5.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚乙烯材料，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

6.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备表面改性碳纤维：首先配制聚丙烯腈溶液，然后将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50℃～300℃烘箱内预氧化0.1～100小时、并烘干，获得表面改性的碳纤维，待用；

（2）按重量配比称取滑石粉和偶联剂，加入高速混合器中混合均匀，温度为80℃～100℃，混合时间为10～15分钟，得到表面活化处理好的滑石粉，然后加入按重量配比称取的聚乙烯、润滑剂、抗氧剂和色料，在100℃～120℃温度下继续混合5～15分钟；

（3）将上述混合均匀的物料和表面改性碳纤维分别加入双螺杆挤出机的主料口和侧料口，经熔融混炼5～30分钟，然后挤出、冷却、造粒、干燥，即得本发明的碳纤维增强聚乙烯材料。