本发明专利技术公开了一种活性碳纤维改性聚丙烯复合材料及其制备方法，活性碳纤维改性聚丙烯复合材料是由以下重量份数的组分制备而成：聚丙烯50-88份；碳纤维10-40份；增韧剂2-10份；加工助剂0.1-1份；偶联剂0.3-0.5份；酸稀释物0.3-0.5份；热稳定剂0.1-1份。本发明专利技术具有高强度、均向性和低线性膨胀系数的特点，且具有轻量化的优点，可作为制作汽车内外饰件的材料。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及高分子复合材料
，具体是一种活性碳纤维改性聚丙烯复合材 料及其制备方法。
技术介绍
刚度和耐热性能不能满足部件的要求，同时聚丙烯的冲击性能差，特别是低温冲 击性差，而且其成型收缩率大，这些缺点限制了聚丙烯在工程部件中的应用与发展。所以， 目前制备汽车内外饰件的材料主要是通过添加常规矿粉填充改性聚丙烯制成，其产品具有 尺寸好、易加工成型、价格低廉等优点。但是随着近几年来汽车的轻量化呼声越来越高，综 合性能高、密度低，线性膨胀系数小的改性塑料越来越受到重视。其中碳纤维就是一种综合 性能好、可代替常规矿粉甚至玻璃纤维来满足汽车内外饰件材料的要求 近年来汽车工业技术的发展与进步，汽车的美观要求越来越高，于是"0间隙"的概念被 提出。"0间隙"是指汽车制件在装配汽车上时，要求不同制件之间的装配间隙尽量小，并且 尺寸稳定。这就要求聚丙烯材料的线性膨胀系数较低。用于汽车的改性聚丙烯材料，需要 具有良好的刚性、高流动性与冲击性能，需要添加滑石粉等填料提高刚性，添加弹性体提高 韧性，所以其是一个多组份的材料。就会产生在注塑汽车制件时在熔体流动方向与垂直流 动方向的线性膨胀系数产生巨大的差异。所以解决聚丙烯材料线性膨胀系数大与不同方向 差异大的缺陷问题已经迫在眉睫。 为了满足汽车制件的要求，人们提出了降低线性膨胀系数的方法。CN101624459A 公开了具有低收缩率和尺寸稳定性的聚丙烯树脂的组合物。此专利技术提供了一种具有相 对较高的刚性和抗冲击性以及相对较低的成型收缩率和线性膨胀系数的聚丙烯组合物。 CN1834145A公开了汽车保险杠用聚丙烯复合材料及制备方法，此材料具有高极性与低线 性膨胀系数。但是无法判定此专利技术是否具有均向的线性膨胀系数。 随着汽车使用量逐年增加，汽车生产销售量也逐年增加。这必将带动汽车制件聚 丙烯材料使用。其中具有低并且均向线性膨胀系数的聚丙烯复合材料需求不断扩大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种活性碳纤维改性聚丙烯复合材料及其制备 方法，具有高强度、均向性和低线性膨胀系数的特点。 本专利技术的技术方案为： 一种活性碳纤维改性聚丙烯复合材料，它是由以下重量份数的组分制备而成： 聚丙烯 50-88份； 碳纤维 10-40份； 增韧剂 2-10份； 加工助剂 0. 1-1份； 偶联剂 0. 3-0. 5份； 酸稀释物 0. 3-0. 5份； 热稳定剂 0. 1-1份。 所述的聚丙烯为均聚聚丙稀、共聚聚丙烯中的至少一种，其熔融指数为 10-25g/10min〇 所述的碳纤维平均长度I. 5-20mm。 所述的增韧剂为乙烯类弹性体或苯乙烯类弹性体，如聚乙烯（PE)、乙烯-辛烯聚 合物（POE)、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物（EPDM)等。 所述的加工助剂为低分子烃类、金属皂类、硬脂酸复合酯类和酰胺类加工助剂中 的至少一种，主要指硬脂酸钙（Ca-St2)、乙撑双硬脂酰胺（EBS)、改性乙撑双硬脂酰胺（TAF) 等。 所述的偶联剂为硅烷偶联剂如KH550、KH560、KH570等，或钛酸酯类偶联剂如， NDZ-101、NDZ-401等其中的一种。但本专利技术优选硅烷偶联剂，如KH550、KH560、KH570等型 号。 所述的酸稀释物为盐酸、硫酸、磷酸中至少一种与水配置而成的水溶液，所述酸稀 释物的体积百分比为〇. 5-2%。 所述的热稳定剂为受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯类热稳定剂中的至少一种；其中 受阻酚类热稳定剂有2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双（3, 5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚或 四〔β-(3, 5-三级丁基-4-羟基苯基）丙酸〕季戊四醇酯（1010)等；亚磷酸脂类热稳定剂 有三（2,4_二叔丁基苯基）亚磷酸酯（168)、三辛酯、三癸酯或三(十二碳醇）酯和三（十六 碳醇）酯；受阻胺类热稳定剂有萘胺、二苯胺、对苯二胺等。 -种活性碳纤维改性聚丙烯复合材料的制备方法，具体包括有以下步骤： (1) 、制备活性碳纤维预混物： 按重量份比称取碳纤维、偶联剂和加工助剂并放入高混机中，同时通过高压喷雾装置 将相应重量份的酸稀释物均匀喷洒到高混机中的混合物料中，然后进行高速混合，得活性 碳纤维预混物； (2) 、复合材料的制备： 按重量份比称取聚丙烯、增韧剂和热稳定剂并混合均匀，然后在长径比为35-50 :1的 双螺杆挤出机中进行熔融、混合和分散，再将步骤（1)制备的活性碳纤维预混物从双螺杆挤 出机的侧喂料加入，在210-225Γ温度下进行塑化，最后通过双螺杆挤出造粒，得到活性碳 纤维改性聚丙烯复合材料。 所述的步骤（1)中高混机高速混合的温度为100-120°C，时间为5-10min。 本专利技术的有益效果为： (1) 、本专利技术通过优选低线性膨胀系数碳纤维改性聚丙烯复合材料，碳纤维产品的重量 向轻量化发展，有利于降低材料的使用量，总体上降低社会材料的使用成本； (2) 、本专利技术使用的碳纤维，因其具有较高的强度和模量而被广泛应用于塑料改性材料 中，使通用塑料向工程化方向发展，大幅度提高使用范围和深度； (3) 、本专利技术通过偶联剂对碳纤维进行活化处理，增强了碳纤维和聚丙烯树脂的相容 性，同现有的直接填充相比，有利于提高碳纤维在基体中的均匀分散程度。【具体实施方式】 下面给出实施例以对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只 用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练 人员根据本
技术实现思路
对本专利技术做出的一些非本质的改进和调整仍属于本专利技术的保护范围。 实施例1 一种活性碳纤维改性聚丙烯复合材料，它是由以下重量份数的组分制备而成： 共聚聚丙烯 48份； 均聚聚丙烯 32份； 碳纤维 10份； 增韧剂乙烯-辛烯聚合物 10份； 加工助剂改性乙撑双硬脂酰胺 〇. 3份； 加工助剂硬脂酸钙 〇. 4份； 硅烷偶联剂KH550 〇. 3份； HCl稀释物 0. 5份； 热稳定剂1010 0.2份； 热稳定剂168 0.2份。 一种活性碳纤维改性聚丙烯复合材料的制备方法，具体包括有以下步骤： (1) 、制备活性碳纤维预混物： 按重量份比称取碳纤维、偶联剂和加工助剂并放入高混机中，同时通过高压喷雾装置 将相应重量份的酸稀释物均匀喷洒到高混机中的混合物料中，然后在100-120 °C下高速混 合5-10min，得活性碳纤维预混物； (2) 、复合材料的制备： 按重量份比称取聚丙烯、增韧剂和热稳定剂并混合均匀，然后在长径比为35 :1的双 螺杆挤出机中进行熔融、混合和分散，再将步骤（1)制备的活性碳纤维预混物从双螺杆挤出 机的侧喂料加入，在210-225Γ温度下进行塑化，最后通过双螺杆挤出造粒，得到活性碳纤 维改性聚丙烯复合材料。 实施例2 一种活性碳纤维改性聚丙烯复合材料，它是由以下重当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种活性碳纤维改性聚丙烯复合材料，其特征在于：它是由以下重量份数的组分制备而成：聚丙烯 50‑88份；碳纤维 10‑40份；增韧剂 2‑10份；加工助剂 0.1‑1份；偶联剂 0.3‑0.5份；酸稀释物 0.3‑0.5份；热稳定剂 0.1‑1份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：闫溥，王刚，李荣群，
申请(专利权)人：合肥会通新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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