一种高强度聚丙烯复合材料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种高强度聚丙烯复合材料及其制备方法 (High-strength polypropylene composite material and preparation method thereof ) 是由 石耀琦 魏佳伟 周威 于 2021-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高强度聚丙烯复合材料及其制备方法,包括聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料与增强材料,所述聚丙烯材料的份额为25-35％,所述碳纤维材料的份额为24-34％,所述环氧树脂的份额为10-20％,所述聚酰胺材料的份额为10-18％,所述聚四氟乙烯材料的份额为8-16％,所述增强材料的份额为8-15％。本发明所述的一种高强度聚丙烯复合材料及其制备方法,设有多种复合材料与增强材料,采用多种材料混合加热搅拌的方式对材料之间进行复合操作,增加材料的使用性能,制备增强材料,加强复合材料的耐用性能,材料使用寿命更长,采用加热搅拌共混的方式,进行制备,流程更简单,加热可控制,便于材料的成型制备。(The invention discloses a high-strength polypropylene composite material and a preparation method thereof, wherein the high-strength polypropylene composite material comprises a polypropylene material, a carbon fiber material, epoxy resin, a polyamide material, a polytetrafluoroethylene material and a reinforcing material, wherein the polypropylene material accounts for 25-35%, the carbon fiber material accounts for 24-34%, the epoxy resin accounts for 10-20%, the polyamide material accounts for 10-18%, the polytetrafluoroethylene material accounts for 8-16%, and the reinforcing material accounts for 8-15%. The high-strength polypropylene composite material and the preparation method thereof provided by the invention are provided with various composite materials and reinforcing materials, the composite operation is carried out between the materials by adopting a mode of mixing, heating and stirring the various materials, the use performance of the materials is increased, the reinforcing materials are prepared, the durability of the composite materials is enhanced, the service life of the materials is longer, the materials are prepared by adopting a mode of heating, stirring and blending, the process is simpler, the heating can be controlled, and the molding preparation of the materials is convenient.)
技术领域
本发明涉及复合材料生产领域，特别涉及一种高强度聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
高强度碳纤维聚丙烯复合材料是一种高强度热塑性塑料材料，聚丙烯复合材料是一种热塑性材料，为结晶类型的材料，适用于更多的领域，具有优异的机械性能与热性能，成型方便，在制备时通常采用复合材料进行混合，增强使用强度，随着科技的不断发展，人们对于高强度碳纤维聚丙烯复合材料的制造工艺要求也越来越高。
现有的高强度碳纤维聚丙烯复合材料在使用时存在一定的弊端，首先，在进行制备的过程中不能很方便的进行配比，制备的过程较为麻烦，制备流程较为复杂，不利于人们的使用，还有，不能很好的对复合材料进行增强复合，材料的使用性能可能较差，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种高强度聚丙烯复合材料及其制备方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度聚丙烯复合材料及其制备方法，采用多种材料混合加热搅拌的方式对材料之间进行复合操作，增加材料的使用性能，制备增强材料，加强复合材料的耐用性能，材料使用寿命更长，采用加热搅拌共混的方式，进行制备，流程更为简单，加热可控制，便于材料的成型制备，可以有效解决背景技术中的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种高强度碳纤维聚丙烯复合材料，包括聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料与增强材料，所述聚丙烯材料的份额为25-35％，所述碳纤维材料的份额为24-34％，所述环氧树脂的份额为10-20％，所述聚酰胺材料的份额为10-18％，所述聚四氟乙烯材料的份额为8-16％，所述增强材料的份额为8-15％。
作为一种优选的技术方案，所述聚丙烯材料的份额为27％，所述碳纤维材料的份额为26％，所述环氧树脂的份额为14％，所述聚酰胺材料的份额为12％，所述聚四氟乙烯材料的份额为12％，所述增强材料的份额为9％。
作为一种优选的技术方案，所述聚丙烯材料的份额为28％，所述碳纤维材料的份额为25％，所述环氧树脂的份额为13％，所述聚酰胺材料的份额为13％，所述聚四氟乙烯材料的份额为11％，所述增强材料的份额为10％。
一种高强度碳纤维聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下操作步骤：
S1：材料的准备：准备一定量的聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料，分别导入不同的容器中，所述容器为带有刻度尺的量杯，进行保存，备用；
S2：增强材料的制备：对聚苯烯增强材料进行制备，增强材料包括PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂，以PVC复合材料为基材，将PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂进行配比并导入加热共混箱的内部进行混合，制成聚苯烯增强材料；
S3：材料配比混合：将聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料依次按一定的比例加入到加热搅拌箱的内部位置，在加热搅拌箱的内部进行熔融搅拌操作，使其充分进行混合，采用伺服电机进行驱动，高速搅拌，内部设置加热控制模块，对温度进行实时控制，混合成碳纤维聚丙烯材料；
S4：增强材料混合：向混合好的碳纤维聚丙烯材料内部导入制成的增强材料，同时进行高速搅拌，制成高强度碳纤维聚丙烯复合料体；
S5：高强度碳纤维聚丙烯复合材料成型：将制成的高强度碳纤维聚丙烯复合料体导入到双螺杆挤出机的内部进行加热挤出造粒操作，出料后冷却定型，高强度碳纤维聚丙烯复合材料制备完成。
作为一种优选的技术方案，所述S2步骤中PVC复合材料的份额为55-70％，所述润滑剂的份额为5-15％，所述发泡剂的份额为6-15％，所述促进剂的份额为4-14％，所述稳定剂的份额为5-15％，所述相容剂的份额为5-16％。
作为一种优选的技术方案，所述PVC复合材料的份额为58％，所述润滑剂的份额为7％，所述发泡剂的份额为6％，所述促进剂的份额为9％，所述稳定剂的份额为8％，所述相容剂的份额为12％。
作为一种优选的技术方案，所述PVC复合材料的份额为60％，所述润滑剂的份额为8％，所述发泡剂的份额为8％，所述促进剂的份额为5％，所述稳定剂的份额为9％，所述相容剂的份额为10％。
作为一种优选的技术方案，所述S3步骤中进行加热搅拌操作，加热温度为150-220摄氏度，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为5-12min。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种高强度聚丙烯复合材料及其制备方法，具备以下有益效果：该一种高强度聚丙烯复合材料及其制备方法，设有多种复合材料与增强材料，采用多种材料混合加热搅拌的方式对材料之间进行复合操作，增加材料的使用性能，制备增强材料，加强复合材料的耐用性能，材料使用寿命更长，采用加热搅拌共混的方式，进行制备，流程更为简单，加热可控制，便于材料的成型制备，对聚苯烯增强材料进行制备，增强材料包括PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂，以PVC复合材料为基材，将PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂进行配比并导入加热共混箱的内部进行混合，制成聚苯烯增强材料，将聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料依次按一定的比例加入到加热搅拌箱的内部位置，在加热搅拌箱的内部进行熔融搅拌操作，使其充分进行混合，采用伺服电机进行驱动，高速搅拌，内部设置加热控制模块，对温度进行实时控制，混合成碳纤维聚丙烯材料，向混合好的碳纤维聚丙烯材料内部导入制成的增强材料，同时进行高速搅拌，制成高强度碳纤维聚丙烯复合料体，高强度碳纤维聚丙烯复合材料成型：将制成的高强度碳纤维聚丙烯复合料体导入到双螺杆挤出机的内部进行加热挤出造粒操作，出料后冷却定型，高强度碳纤维聚丙烯复合材料制备完成，整个高强度碳纤维聚丙烯复合材料结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。
具体实施方式
实施例一：
一种高强度碳纤维聚丙烯复合材料，包括聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料与增强材料，聚丙烯材料的份额为25-35％，碳纤维材料的份额为24-34％，环氧树脂的份额为10-20％，聚酰胺材料的份额为10-18％，聚四氟乙烯材料的份额为8-16％，增强材料的份额为8-15％。
聚丙烯材料的份额为28％，碳纤维材料的份额为25％，环氧树脂的份额为13％，聚酰胺材料的份额为13％，聚四氟乙烯材料的份额为11％，增强材料的份额为10％。
一种高强度碳纤维聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下操作步骤：
S1：材料的准备：准备一定量的聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料，分别导入不同的容器中，容器为带有刻度尺的量杯，进行保存，备用；
S2：增强材料的制备：对聚苯烯增强材料进行制备，增强材料包括PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂，以PVC复合材料为基材，将PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂进行配比并导入加热共混箱的内部进行混合，制成聚苯烯增强材料；
S3：材料配比混合：将聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料依次按一定的比例加入到加热搅拌箱的内部位置，在加热搅拌箱的内部进行熔融搅拌操作，使其充分进行混合，采用伺服电机进行驱动，高速搅拌，内部设置加热控制模块，对温度进行实时控制，混合成碳纤维聚丙烯材料；
S4：增强材料混合：向混合好的碳纤维聚丙烯材料内部导入制成的增强材料，同时进行高速搅拌，制成高强度碳纤维聚丙烯复合料体；
S5：高强度碳纤维聚丙烯复合材料成型：将制成的高强度碳纤维聚丙烯复合料体导入到双螺杆挤出机的内部进行加热挤出造粒操作，出料后冷却定型，高强度碳纤维聚丙烯复合材料制备完成。
S2步骤中PVC复合材料的份额为55-70％，润滑剂的份额为5-15％，发泡剂的份额为6-15％，促进剂的份额为4-14％，稳定剂的份额为5-15％，相容剂的份额为5-16％。
PVC复合材料的份额为60％，润滑剂的份额为8％，发泡剂的份额为8％，促进剂的份额为5％，稳定剂的份额为9％，相容剂的份额为10％。
S3步骤中进行加热搅拌操作，加热温度为160摄氏度，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为14min。
实施例二：
在实施例一的基础上，一种高强度碳纤维聚丙烯复合材料，包括聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料与增强材料，聚丙烯材料的份额为25-35％，碳纤维材料的份额为24-34％，环氧树脂的份额为10-20％，聚酰胺材料的份额为10-18％，聚四氟乙烯材料的份额为8-16％，增强材料的份额为8-15％。
聚丙烯材料的份额为27％，碳纤维材料的份额为26％，环氧树脂的份额为14％，聚酰胺材料的份额为12％，聚四氟乙烯材料的份额为12％，增强材料的份额为9％。
一种高强度碳纤维聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下操作步骤：
S1：材料的准备：准备一定量的聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料，分别导入不同的容器中，容器为带有刻度尺的量杯，进行保存，备用；
S2：增强材料的制备：对聚苯烯增强材料进行制备，增强材料包括PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂，以PVC复合材料为基材，将PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂进行配比并导入加热共混箱的内部进行混合，制成聚苯烯增强材料；
S3：材料配比混合：将聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料依次按一定的比例加入到加热搅拌箱的内部位置，在加热搅拌箱的内部进行熔融搅拌操作，使其充分进行混合，采用伺服电机进行驱动，高速搅拌，内部设置加热控制模块，对温度进行实时控制，混合成碳纤维聚丙烯材料；
S4：增强材料混合：向混合好的碳纤维聚丙烯材料内部导入制成的增强材料，同时进行高速搅拌，制成高强度碳纤维聚丙烯复合料体；
S5：高强度碳纤维聚丙烯复合材料成型：将制成的高强度碳纤维聚丙烯复合料体导入到双螺杆挤出机的内部进行加热挤出造粒操作，出料后冷却定型，高强度碳纤维聚丙烯复合材料制备完成。
S2步骤中PVC复合材料的份额为55-70％，润滑剂的份额为5-15％，发泡剂的份额为6-15％，促进剂的份额为4-14％，稳定剂的份额为5-15％，相容剂的份额为5-16％。
PVC复合材料的份额为58％，润滑剂的份额为7％，发泡剂的份额为6％，促进剂的份额为9％，稳定剂的份额为8％，相容剂的份额为12％。
S3步骤中进行加热搅拌操作，加热温度为190摄氏度，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为7min。
实施例三：
在实施例二的基础上，一种高强度碳纤维聚丙烯复合材料，包括聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料与增强材料，聚丙烯材料的份额为25-35％，碳纤维材料的份额为24-34％，环氧树脂的份额为10-20％，聚酰胺材料的份额为10-18％，聚四氟乙烯材料的份额为8-16％，增强材料的份额为8-15％。
聚丙烯材料的份额为28％，碳纤维材料的份额为25％，环氧树脂的份额为13％，聚酰胺材料的份额为13％，聚四氟乙烯材料的份额为11％，增强材料的份额为10％。
一种高强度碳纤维聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下操作步骤：
S1：材料的准备：准备一定量的聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料，分别导入不同的容器中，容器为带有刻度尺的量杯，进行保存，备用；
S2：增强材料的制备：对聚苯烯增强材料进行制备，增强材料包括PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂，以PVC复合材料为基材，将PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂进行配比并导入加热共混箱的内部进行混合，制成聚苯烯增强材料；
S3：材料配比混合：将聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料依次按一定的比例加入到加热搅拌箱的内部位置，在加热搅拌箱的内部进行熔融搅拌操作，使其充分进行混合，采用伺服电机进行驱动，高速搅拌，内部设置加热控制模块，对温度进行实时控制，混合成碳纤维聚丙烯材料；
S4：增强材料混合：向混合好的碳纤维聚丙烯材料内部导入制成的增强材料，同时进行高速搅拌，制成高强度碳纤维聚丙烯复合料体；
S5：高强度碳纤维聚丙烯复合材料成型：将制成的高强度碳纤维聚丙烯复合料体导入到双螺杆挤出机的内部进行加热挤出造粒操作，出料后冷却定型，高强度碳纤维聚丙烯复合材料制备完成。
S2步骤中PVC复合材料的份额为55-70％，润滑剂的份额为5-15％，发泡剂的份额为6-15％，促进剂的份额为4-14％，稳定剂的份额为5-15％，相容剂的份额为5-16％。
PVC复合材料的份额为58％，润滑剂的份额为7％，发泡剂的份额为6％，促进剂的份额为9％，稳定剂的份额为8％，相容剂的份额为12％。
S3步骤中进行加热搅拌操作，加热温度为200摄氏度，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为9min。
实施例四：
在实施例三的基础上，一种高强度碳纤维聚丙烯复合材料，包括聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料与增强材料，聚丙烯材料的份额为25-35％，碳纤维材料的份额为24-34％，环氧树脂的份额为10-20％，聚酰胺材料的份额为10-18％，聚四氟乙烯材料的份额为8-16％，增强材料的份额为8-15％。
聚丙烯材料的份额为27％，碳纤维材料的份额为26％，环氧树脂的份额为14％，聚酰胺材料的份额为12％，聚四氟乙烯材料的份额为12％，增强材料的份额为9％。
一种高强度碳纤维聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下操作步骤：
S1：材料的准备：准备一定量的聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料，分别导入不同的容器中，容器为带有刻度尺的量杯，进行保存，备用；
S2：增强材料的制备：对聚苯烯增强材料进行制备，增强材料包括PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂，以PVC复合材料为基材，将PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂进行配比并导入加热共混箱的内部进行混合，制成聚苯烯增强材料；
S3：材料配比混合：将聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料依次按一定的比例加入到加热搅拌箱的内部位置，在加热搅拌箱的内部进行熔融搅拌操作，使其充分进行混合，采用伺服电机进行驱动，高速搅拌，内部设置加热控制模块，对温度进行实时控制，混合成碳纤维聚丙烯材料；
S4：增强材料混合：向混合好的碳纤维聚丙烯材料内部导入制成的增强材料，同时进行高速搅拌，制成高强度碳纤维聚丙烯复合料体；
S5：高强度碳纤维聚丙烯复合材料成型：将制成的高强度碳纤维聚丙烯复合料体导入到双螺杆挤出机的内部进行加热挤出造粒操作，出料后冷却定型，高强度碳纤维聚丙烯复合材料制备完成。
S2步骤中PVC复合材料的份额为55-70％，润滑剂的份额为5-15％，发泡剂的份额为6-15％，促进剂的份额为4-14％，稳定剂的份额为5-15％，相容剂的份额为5-16％。
PVC复合材料的份额为60％，润滑剂的份额为8％，发泡剂的份额为8％，促进剂的份额为5％，稳定剂的份额为9％，相容剂的份额为10％。
S3步骤中进行加热搅拌操作，加热温度为220摄氏度，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为12min。
工作原理：准备一定量的聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料，分别导入不同的容器中，容器为带有刻度尺的量杯，进行保存，备用，对聚苯烯增强材料进行制备，增强材料包括PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂，以PVC复合材料为基材，将PVC复合材料、发泡剂、促进剂、稳定剂、相容剂、润滑剂进行配比并导入加热共混箱的内部进行混合，制成聚苯烯增强材料，将聚丙烯材料、碳纤维材料、环氧树脂、聚酰胺材料、聚四氟乙烯材料依次按一定的比例加入到加热搅拌箱的内部位置，在加热搅拌箱的内部进行熔融搅拌操作，使其充分进行混合，采用伺服电机进行驱动，高速搅拌，内部设置加热控制模块，对温度进行实时控制，混合成碳纤维聚丙烯材料，向混合好的碳纤维聚丙烯材料内部导入制成的增强材料，同时进行高速搅拌，制成高强度碳纤维聚丙烯复合料体，高强度碳纤维聚丙烯复合材料成型：将制成的高强度碳纤维聚丙烯复合料体导入到双螺杆挤出机的内部进行加热挤出造粒操作，出料后冷却定型，高强度碳纤维聚丙烯复合材料制备完成。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。