[发明专利]一种碳纤维增强PP-PA6复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维增强PP-PA6复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）制备改性碳纤维：碳纤维依次经过退浆处理、抽提、电化学处理后，进行表面胺基化处理制备得到改性碳纤维；

（2）制备改性碳纤维/PA6母粒：PA6干燥后投入到双螺杆挤出机的主喂料口中；将改性碳纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，进行挤出造粒，得到改性碳纤维/PA6母粒；

（3）将改性碳纤维/PA6母粒、聚丙烯树脂、相容剂、抗氧剂进行搅拌混合后，投入到双螺杆挤出机中，经熔融、挤出造粒、水冷、切粒及干燥，得到碳纤维增强PP-PA6复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述碳纤维的型号是T300、T700中的一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述退浆处理的温度为400-600℃，时间为10-30min；所述抽提所用溶剂为丙酮，抽提的温度为60-80℃，时间为2~8h；抽提结束后，用去离子水对碳纤维进行清洗后干燥。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述电化学处理的方法为：在碳纤维上加设阳极电压，在处理槽底部加阴极电压，电解液为氯化钠、硫酸钾、碳酸氢钠、次氯酸钠及铵盐中的一种，在电流强度为1-3A的条件下电化学处理1-3min，水洗、干燥。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述表面胺基化处理的方法为：将碳纤维、对胺基苯甲酸、多聚磷酸混合后加热至110-150 ℃，惰性气氛下，搅拌反应3 -5h后，加入五氧化二磷，继续反应24-72 h，水洗烘干得到改性碳纤维；其中，碳纤维、对胺基苯甲酸、多聚磷酸、五氧化二磷的质量比为：（2-8）：（2-8）：（8-10）：（2-10）。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯和马来酸酐的乙烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯丙烯酸甲酯的乙烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯醋酸乙烯的乙烯共聚物中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述抗氧剂是四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯按质量比为2:1混合的混合物。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：各组分按质量份配比如下：聚丙烯树脂 50-75份，PA6树脂 10-50份，相容剂 0.01-10份，抗氧剂 0.01-10份，改性碳纤维 5-40份。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，所述双螺杆挤出机中各区温度分别为：一区温度70～100℃，二区温度120～260℃，三区温度170～260℃，四区温度170～260℃，五区温度170～260℃，六区温度170～260℃，七区温度170～260℃，八区温度170～260℃；所述双螺杆挤出机的机头温度为170～260℃ ；所述双螺杆挤出机的螺杆转速为180～300r/min。

10.如权利要求1-9任一所述的制备方法制得的碳纤维增强PP-PA6复合材料。