CN103709510A - 碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103709510A
CN103709510A CN201310698084.6A CN201310698084A CN103709510A CN 103709510 A CN103709510 A CN 103709510A CN 201310698084 A CN201310698084 A CN 201310698084A CN 103709510 A CN103709510 A CN 103709510A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon fiber
fiber reinforced
reinforced polypropylene
composite material
compound material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310698084.6A
Other languages
English (en)
Inventor
李志刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NINGBO BOLILONG COMPOSITE MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
NINGBO BOLILONG COMPOSITE MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NINGBO BOLILONG COMPOSITE MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical NINGBO BOLILONG COMPOSITE MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201310698084.6A priority Critical patent/CN103709510A/zh
Publication of CN103709510A publication Critical patent/CN103709510A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种碳纤维增强聚丙烯复合材料，其由以下重量百分比的组分制备而成：碳纤维：20％，聚丙烯：73％，相容剂：6％，加工助剂：1％。本发明还公开了该复合材料的制备方法。本发明以聚丙烯为基体原料，添加一定比例的碳纤维、增韧剂、偶联剂等辅助改性剂来制备碳纤增强聚丙烯复合材料，该复合材料可作为生产的塑料滤板，不仅价格较低，而且各项性能指标均高于进口滤板，在常温下物理、化学性能完全符合国家质量标准；同时，该复合材料使用寿命也长于进口滤板，可作为进口产品的替代品，具有广阔的市场发展前景。

Description

碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于碳纤复合材料技术领域，具体涉及一种碳纤维增强聚丙烯复合材料，本发明还涉及该复合材料的制备方法。
背景技术
压滤在18世纪初就应用于化工生产，至今仍广泛应用于化工、制药、冶金、染料、食品、酿造、陶瓷以及环保等行业。压滤一般是通过压滤机来实现，使混合液中的固体提取出来，实现固液分离，压滤机是利用一种特殊的过滤介质，使得液体渗析出来的一种机械设备。
立式压滤机是目前国际上最先进、科技含量高的液、固分离新工艺，目前只有芬兰、美国等少数国家相继开发使用，广泛应用于镍精矿、铜精矿、氧化锌浸出液、沸石、氧化铝、碱渣、酵素、淀粉等产品的高精端过滤。国内一些高精端液固分离行业目前虽然也在使用立式压滤机，但主机引进后的关键配件-塑料滤板作为压滤机的主要易损件，平均寿命一般为12个月，在后期需要频繁更换，但国内尚未开发应用，市场还处在空白期，更换时必须全部依赖进口，而且报关审批等手续复杂，每批备件需要半年时间，价格高、周期长，既浪费了大量外汇，又浪费了大量宝贵时间，从而影响国内企业的正常生产经营。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种使用寿命长、理化性能可靠的碳纤维增强聚丙烯复合材料。
同时，本发明还提供该复合材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：
碳纤维增强聚丙烯复合材料，由以下重量百分比的组分制备：
碳纤维：20％
聚丙烯：73％
相容剂：6％
加工助剂：1％。
在上述技术方案的基础上，上述聚丙烯树脂的拉伸强度为26.0MPa，弯曲模量为1300MPa，简支梁缺口冲击强度为70J/m，熔体流动速率为2.5g/10min，0.45MPa下的热变形温度为93℃。
上述的相容剂为接枝聚丙烯。
上述的加工助剂为重量比为3：4：3的抗氧剂、润滑剂和偶联剂的混合物。
加工助剂中的抗氧剂为抗氧剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯)或抗氧剂168(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)。
加工助剂中的润滑剂为EBS(N’N’-乙撑双硬脂酰胺)或硅酮粉。
加工助剂中的偶联剂为硅烷偶联剂。
本发明还提供该复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)、碳纤维处理：在室温条件下，将碳纤维束通过低温等离子处理箱，并且装箱备用；
(2)、按配比将聚丙烯、相容剂和加工助剂搅拌混合均匀，得到混合基料；
(3)、把步骤(1)处理后的碳纤维与步骤(2)的混合基料加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机在255℃～280℃温度下熔融剪切、混炼、挤出造粒即得到碳纤复合材料粒料。
上述步骤(1)中碳纤维束以2m/s的速度通过低温等离子处理箱进行处理。
上述步骤(3)中挤出机的螺杆转速为320转/min，喂料转速为450转/min，碳纤喂料转数为55转/min，切料速度为450转/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明以聚丙烯为基体原料，添加一定比例的碳纤维、增韧剂、偶联剂等辅助改性剂来制备碳纤增强聚丙烯复合材料，该复合材料可作为生产的塑料滤板，不仅价格较低，而且各项性能指标均高于进口滤板，在常温下物理、化学性能完全符合国家质量标准；同时，该复合材料使用寿命也长于进口滤板，可作为进口产品的替代品，具有广阔的市场发展前景。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练入员所熟悉的意义相同。
下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
实施例1
碳纤维增强聚丙烯复合材料，由以下重量百分比的组分制备：
碳纤维：20％
聚丙烯：73％
相容剂(接枝聚丙烯)：6％
加工助剂(抗氧剂1010：EBS：硅烷偶联剂为3：4：3)1％。
上述碳纤维为购自市售的日本东丽公司生产的碳纤维；聚丙烯树脂为购自市售的独山子石化的PP(K8003)，其拉伸强度为26.0MPa，弯曲模量为1300MPa，简支梁缺口冲击强度为70J/m，熔体流动速率为2.5g/10min，热变形温度(0.45MPa)为93℃；相容剂接枝聚丙烯，购自市售沈阳四维的接枝PP(JB1)。
制备方法如下：
(1)、碳纤维的处理：在室温条件下，碳纤维束以2m/s的速度通过低温等离子处理箱，并且装箱备用。
(2)、按配比将聚丙烯、接枝聚丙烯和加工助剂搅拌混合均匀，得到混合基料；
(3)、把步骤(1)处理后的碳纤维与步骤(2)的混合基料加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机在255℃～280℃温度下熔融剪切、混炼、挤出造粒即得到碳纤复合材料粒料；挤出机的螺杆转速为320转/min，喂料转速为450转/min，碳纤喂料转数为55转/min，切料速度为450转/min。
将本实施例制备的碳纤维增强聚丙烯复合材料，进行性能测试，结果见表下表。
Figure BSA0000099136640000041
实施例2
碳纤维增强聚丙烯复合材料，由以下重量百分比的组分制备：
碳纤维：20％
聚丙烯：73％
相容剂(接枝聚丙烯)：6％
加工助剂(抗氧剂168：EBS：硅烷偶联剂为3：4：3)1％。
制备方法同于实施例1。
实施例3
碳纤维增强聚丙烯复合材料，由以下重量百分比的组分制备：
碳纤维：20％
聚丙烯：73％
相容剂(接枝聚丙烯)：6％
加工助剂(抗氧剂168：硅酮粉：硅烷偶联剂为3：4：3)1％。
制备方法同于实施例1。
实施例4
碳纤维增强聚丙烯复合材料，由以下重量百分比的组分制备：
碳纤维：20％
聚丙烯：73％
相容剂(接枝聚丙烯)：6％
加工助剂(抗氧剂1010：硅酮粉：硅烷偶联剂为3：4：3)1％。
制备方法同于实施例1。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.碳纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述复合材料由以下重量百分比的组分制备而成：
碳纤维：20％
聚丙烯：73％
相容剂：6％
加工助剂：1％。
2.如权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯树脂的拉伸强度为26.0MPa，弯曲模量为1300MPa，简支梁缺口冲击强度为70J/m，熔体流动速率为2.5g/10min，0.45MPa下的热变形温度为93℃。
3.如权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的相容剂为接枝聚丙烯。
4.如权利要求1所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的加工助剂为重量比为3：4：3的抗氧剂、润滑剂和偶联剂的混合物。
5.如权利要求4所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯或三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
6.如权利要求4所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的润滑剂为N’N’-乙撑双硬脂酰胺或硅酮粉。
7.如权利要求4所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂。
8.一种权利要求1到7任一项所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、碳纤维处理：在室温条件下，将碳纤维束通过低温等离子处理箱，并且装箱备用；
(2)、按配比将聚丙烯、相容剂和加工助剂搅拌混合均匀，得到混合基料；
(3)、把步骤(1)处理后的碳纤维与步骤(2)的混合基料加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机在255℃～280℃温度下熔融剪切、混炼、挤出造粒即得到碳纤复合材料粒料。
9.如权利要求8所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中碳纤维束以2m/s的速度通过低温等离子处理箱进行处理。
10.如权利要求8所述的碳纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中挤出机的螺杆转速为320转/min，喂料转速为450转/min，碳纤喂料转数为55转/min，切料速度为450转/min。
CN201310698084.6A 2013-12-16 2013-12-16 碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 Pending CN103709510A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310698084.6A CN103709510A (zh) 2013-12-16 2013-12-16 碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310698084.6A CN103709510A (zh) 2013-12-16 2013-12-16 碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103709510A true CN103709510A (zh) 2014-04-09

Family

ID=50402887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310698084.6A Pending CN103709510A (zh) 2013-12-16 2013-12-16 碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103709510A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104151707A (zh) * 2014-08-13 2014-11-19 上海交通大学 导热性能优良的碳纤维增树脂复合材料及其制备方法
CN105061902A (zh) * 2015-08-28 2015-11-18 合肥会通新材料有限公司 一种活性碳纤维改性聚丙烯复合材料及其制备方法
CN106380694A (zh) * 2016-09-30 2017-02-08 无锡市长安曙光手套厂 碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN107353499A (zh) * 2017-08-04 2017-11-17 武汉理工大学 一种碳纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN108193378A (zh) * 2018-01-04 2018-06-22 童彬原 一种强吸附、除臭抑菌杀菌硅藻无纺布及其制备方法
CN108559172A (zh) * 2018-01-15 2018-09-21 金陵科技学院 一种碳纤维增强复合材料及其制备方法
CN110862607A (zh) * 2019-11-25 2020-03-06 南通复源新材料科技有限公司 一种基于超声波技术的再生碳纤维增强pp材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101717543A (zh) * 2009-12-18 2010-06-02 项素云 含沥青基碳纤维导电塑料的制备
CN102492289A (zh) * 2011-11-14 2012-06-13 丹阳丹金航空材料科技有限公司 一种碳纤维增强复合材料及其制备工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101717543A (zh) * 2009-12-18 2010-06-02 项素云 含沥青基碳纤维导电塑料的制备
CN102492289A (zh) * 2011-11-14 2012-06-13 丹阳丹金航空材料科技有限公司 一种碳纤维增强复合材料及其制备工艺

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贺福: "碳纤维增强热塑性树脂复合材料", 《化工新型材料》, no. 11, 27 November 1986 (1986-11-27), pages 8 - 13 *
郑安呐 等: "碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究", 《华东理工大学学报》, vol. 20, no. 4, 30 August 1994 (1994-08-30), pages 451 - 458 *
顾书英 等: "《聚合物基复合材料》", 30 September 2013, article "《第11章 复合材料的界面》", pages: 229 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104151707A (zh) * 2014-08-13 2014-11-19 上海交通大学 导热性能优良的碳纤维增树脂复合材料及其制备方法
CN105061902A (zh) * 2015-08-28 2015-11-18 合肥会通新材料有限公司 一种活性碳纤维改性聚丙烯复合材料及其制备方法
CN106380694A (zh) * 2016-09-30 2017-02-08 无锡市长安曙光手套厂 碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN107353499A (zh) * 2017-08-04 2017-11-17 武汉理工大学 一种碳纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN108193378A (zh) * 2018-01-04 2018-06-22 童彬原 一种强吸附、除臭抑菌杀菌硅藻无纺布及其制备方法
CN108559172A (zh) * 2018-01-15 2018-09-21 金陵科技学院 一种碳纤维增强复合材料及其制备方法
CN110862607A (zh) * 2019-11-25 2020-03-06 南通复源新材料科技有限公司 一种基于超声波技术的再生碳纤维增强pp材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103709510A (zh) 碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN101875776B (zh) 一种高强度ppo/pa66合金材料及其制备方法
WO2019001137A1 (zh) 一种将废弃纺织物制备可应用于纺织品加工的纤维级聚酯切片的方法
CN101792187A (zh) 一种钛白粉废酸浓缩渣生产饲料级一水硫酸亚铁的方法
CN102491377B (zh) 一种提纯氢氧化锂的方法
CN104231441A (zh) 碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN101875782B (zh) 一种溴/锑阻燃增强聚酰胺复合材料及其制备方法
CN103360732A (zh) 一种回收聚对苯二甲酸乙二醇酯/丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物合金及其制备方法
CN103422118B (zh) 两矿法生产电解金属锰的方法及两矿法生产的电解金属锰
CN110423468B (zh) 一种高流动性高磁性能的钕铁硼pps塑磁材料及其制备方法
CN104561616A (zh) 一种废弃易拉罐再生产铝合金锭的方法
CN106380694A (zh) 碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN105482248A (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN108559214A (zh) 再生聚苯乙烯合金材料及制备方法和应用
CN103351620A (zh) 一种高强度、高流动性的玻璃纤维增强ppo/pa合金材料及其制备方法
CN104277300A (zh) 一种高抗冲改性土工格栅及其制备方法
CN103435753B (zh) 一种抗应力开裂剂、其制备方法及应用以及一种抗应力pc聚酯
CN104559121A (zh) 一种聚碳酸酯工程塑料的改性生产方法
CN102643710A (zh) 一种硅片切割废砂浆回收方法
CN106905635A (zh) 一种改性塑料
CN108690259B (zh) 一种碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN102408715A (zh) 用于制备显微镜结构件的碳纤复合材料及其制备方法
CN209552408U (zh) 一种工程塑料的挤出机
CN113968782A (zh) 一种去除回收再利用醋酸中杂质的方法
JP2015516033A (ja) 亜鉛溶液の浄化におけるカドミウム除去工法および亜鉛溶液の浄化方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140409