[发明专利]一种石墨烯改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料

权利要求书

1.一种石墨烯改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，由以下质量百分比的组分制成：石墨烯改性后的芳纶纤维10~20%，增韧剂10~15%，光稳定剂3.4-4.2%，抗氧剂1.7-2.6%，分散剂2~4%，聚丙烯树脂余量。

2.根据权利要求1所述的石墨烯改性芳纶纤维增强聚丙烯材料，其特征在于，所述增韧剂为三元乙丙橡胶，光稳定剂为Tinuvin783，抗氧剂为IRGANOXB225，所述分散剂为HONEYWELLACumistA-6。

3.一种如权利要求1所述的石墨烯改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将芳纶纤维置于浸润液中浸泡30~60min后经分段烘干，得石墨烯改性后的芳纶纤维；

（2）按上述比例依次计量石墨烯改性后的芳纶纤维、增韧剂、光稳定剂、抗氧剂分散剂、聚丙烯树脂后，将各组分混合并喂入双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出造粒，得石墨烯改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种石墨烯改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述芳纶纤维的直径为7~9μm，长度为4~6mm。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述芳纶纤维与浸润液的质量比为1：8~10，浸润液为壳聚糖、醋酸、KH-550、硬脂酸聚氧乙烯酯及季铵盐的水溶液，其中各组分的质量百分比浓度为：石墨烯5~10%，壳聚糖0.3~0.5%，醋酸1~1.5%，KH-5500.2~0.6%，聚己二酸乙二醇酯5~7%，硬脂酸聚氧乙烯酯0.3~0.5%，季铵盐0.1~0.3%。

6.根据权利要求5所述的一种石墨烯改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述浸润液通过以下方法制得：先按浸润液中各组分的质量百分比浓度依次计量石墨烯、壳聚糖、醋酸、KH-550、聚己二酸乙二醇酯、硬脂酸聚氧乙烯酯、季铵盐和水后，再依次将醋酸、壳聚糖溶于水中，再加入石墨烯进行超声分散，最后同时加入KH-550、聚己二酸乙二醇酯、硬脂酸聚氧乙烯酯和季铵盐搅拌均匀，即得浸润液。

7.根据权利要求6所述的一种石墨烯改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，超声的工艺条件为：功率150~160W，频率35~40kHz，时间10~15min。

8.根据权利要求3所述的一种石墨烯改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，分段烘干的具体步骤为：先在95~105℃下烘3~5min，再在40~50℃下烘干。

9.根据权利要求3所述的一种石墨烯改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，双螺杆挤出机五区温度分别为：190~195℃，195~200℃，200~205℃，195~200℃，190~195℃。