[发明专利]一种再生碳纤维增强PP材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种再生碳纤维增强PP材料及其制备方法，其包括：第一混合物，所述第一混合物由上浆剂、再生碳纤维、BOPP薄膜制得；第二混合物，所述第二混合物由PP树脂、相容剂、抗氧剂制得；以及将所述第一混合物和所述第二混合物挤出造粒。本发明提供的制备方法，解决了RCF在挤出造粒时候的下料问题；应用本发明的制备方法制得的RCF增强PP材料保持了CFRP材料90％以上的性能，而行业内保持85％以上性能就可以视为合格的再生碳纤维增强材料；本发明使利用未短切的RCF与热塑性树脂挤出造粒生产CFRP复合材料成为可能，最大限度的保留了CFRP复合材料中碳纤的长度，拓宽了RCF的应用。

领域

本发明涉及再生复合材料技术领域，特别涉及一种再生碳纤应用领域的再生碳纤维增强PP材料及其制备方法。

背景

近年来，碳纤维增强材料(CFRP)由于其低密度、高强度和模量、耐腐蚀性及耐候性好等特点，被广泛应用于航空航天、风电叶片、体育休闲、汽车、压力容器等领域。碳纤维增强材料的构件在生产中会产生30％-50％的边角料，同时随着时间的发展会有大量CFRP构件达到使用寿命而报废，CFRP废弃物越来越多，造成了大量的资源浪费。同时，这些废弃物由于其中碳纤维极高的耐腐蚀性及耐候性，极难被分解，对自然环境造成了很大的污染。国内外现已有研究通过热裂法解、微波法、化学溶解法等技术，从CFRP废弃物中回收碳纤维，并已开始产业化。但是，再生碳纤维(RCF)比较蓬松，堆积面密度很小，且相互缠接在一起，在使用挤出机与树脂再造粒生产再生碳纤维增强复合材料的时候无法正常稳定的下料，限制了RCF的应用。

BOPP薄膜是以高分子PP为原料，经过挤出、拉伸、特殊加工、冷却等步骤生产出来的薄膜，主要用于印刷、包装、胶带等领域，是一种成熟的产业化产品。

概述

一方面，本公开涉及一种再生碳纤维增强PP材料的制备方法，其包括：

第一混合物，所述第一混合物由上浆剂、再生碳纤维、BOPP薄膜制得；

第二混合物，所述第二混合物由PP树脂、相容剂、抗氧剂制得；以及

将所述第一混合物和所述第二混合物挤出造粒。

另一方面，本公开涉及一种基于上述的一种再生碳纤维增强PP材料的制备方法制备的再生碳纤维增强PP材料。

详述

在以下的说明中，包括某些具体的细节以对各个公开的实施方案提供全面的理解。然而，相关领域的技术人员会认识到，不采用一个或多个这些具体的细节，而采用其他方法、部件、材料等的情况下仍实现实施方案。

除非本公开中另有要求，在整体说明书和所附的权利要求中，词语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”应解释为开放式的、含括式的意义，即“包括但不限于”。

在整体说明书中提到的“一实施方案”、“实施方案”、“在另一实施方案中”或“在某些实施方案中”意指在至少一实施方案中包括与该实施方案所述的相关的具体参考要素、结构或特征。因此，在整个说明书中不同位置出现的短语“在一实施方案中”或“在实施方案中”或“在另一实施方案中”或“在某些实施方案中”不必全部指同一实施方案，此外，具体要素、结构或特征可以任何适当的方式在一个或多个实施方案中结合。

定义

在本公开中，术语“上浆剂”是指保护碳纤维经表面处理后的洁净活性表面，避免吸附空气中的水分和灰尘以及在上浆后在单丝表面形成薄层保护膜掩盖纤维表面缺陷的一种化学物质。