[发明专利]碳纤维增强热塑性树脂复合材料及其制备方法

权利要求书

1.碳纤维增强热塑性树脂复合材料，其特征在于，原料包括以下组分及重量份含量：聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100，碳纤维20～80，无机填料10～20，偶联剂0.5～5，抗氧剂0.2～1，润滑剂0～3。

2.根据权利要求1所述的碳纤维增强热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂选自挤出级、注塑级、高流动级或阻燃级的粒料或粉料中的一种。

3.根据权利要求1所述的碳纤维增强热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的碳纤维为拉伸模量大于700GPa，热导率大于200W/(mK)的沥青基碳纤维或平均长度为10μm～2mm的短切碳纤维。

4.根据权利要求1所述的碳纤维增强热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的无机填料选自滑石粉、氧化镁、氧化铝、碳化硅、硅藻土或云母粉中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的碳纤维增强热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、正钛酸四异丙酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯(KR38S)或双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的碳纤维增强热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)，β-(3.5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇脂(抗氧剂1076)，N，N’-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧剂1098)或三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的碳纤维增强热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的润滑剂选自乙撑双脂肪酸酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物或硅酮粉中的一种或几种。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的碳纤维增强热塑性树脂复合材料的制备方法，其特征在于，采用以下步骤：

(1)将原料聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、碳纤维和无机填料充分干燥；

(2)按照配比称取各组分原料；

(3)将除碳纤维以外的各组分原料在高速混合内高速；

(4)将步骤(3)混合得到的物料加入双螺杆挤出机料斗，碳纤维于挤出机加纤口加入，挤出造粒，即制备得到碳纤维增强热塑性树脂复合材料。

9.根据权利要求1所述的碳纤维增强热塑性树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的干燥是在100～140℃下鼓风干燥4～6小时，使得干燥后物料含水量小于0.02wt％。

10.根据权利要求1所述的碳纤维增强热塑性树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中双螺杆挤出机自喂料口至挤出机模头的六区温度设定分别为190℃、220℃、240℃、240℃、240℃、240℃，主机转速为240～600转/分钟。