[发明专利]一种碳纤维增强的塑料管及其制备工艺

权利要求书

1.一种碳纤维增强的塑料管，其特征在于，按重量份数计，由下列原材料制成：聚乙烯树脂100～200份，短切碳纤维4～12份，抗冲改性剂8～50份，超支化聚酰胺0.1～12份，石墨烯4～20份，氧化锌4～15份。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强的塑料管，其特征在于，按重量份数计，所述原材料组成为：聚乙烯树脂120～180份，短切碳纤维5～10份，抗冲改性剂10～40份，超支化聚酰胺0.2～8份，石墨烯6～10份，氧化锌6～10份。

3.根据权利要求2所述的一种碳纤维增强的塑料管，其特征在于，按重量份数计，所述原材料组成为：聚乙烯树脂150份，短切碳纤维7份，抗冲改性剂25份，超支化聚酰胺5份，石墨烯8份，氧化锌8份。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强的塑料管，其特征在于，所述短切碳纤维的长度为2mm～6mm。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强的塑料管，其特征在于，所述抗冲改性剂为MBS助剂(甲基丙烯酸甲酯(M)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)的三元共聚物)或者ABS助剂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)。

6.根据权利要求1～5任何一项所述的一种碳纤维增强的塑料管的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)按所需重量份数称取聚乙烯树脂、短切碳纤维、抗冲改性剂、超支化聚酰胺、石墨烯和氧化锌；

2)将步骤1)称取的石墨烯和超支化聚酰胺放入搅拌机中混匀，控制其温度为90±5℃条件下进行搅拌混匀后，得混合料I；

3)将步骤2)制得的混合料和步骤1)称取的聚乙烯树脂、短切碳纤维、抗冲改性剂和氧化锌于加入搅拌机中混合，控制其温度为75±5℃条件下进行搅拌混匀后，得混合料II；

4)将步骤3)中混合料II挤出，熔融塑化后，得熔融熔体；

5)将步骤4)制得的熔融熔体快速移入真空定型箱内的模具中冷却后定型后，得碳纤维增强的塑料管。

7.根据权利要求6所述的一种碳纤维增强的塑料管的制备工艺，其特征在于，步骤2)中，所述搅拌混匀条件：搅拌转速为1500～1800r/min，搅拌时间15～20min。

8.根据权利要求6所述的一种碳纤维增强的塑料管的制备工艺，其特征在于，步骤3)中，所述搅拌混匀条件：搅拌转速为800～1000r/min，搅拌10～15min。

9.根据权利要求6所述的一种碳纤维增强的塑料管的制备工艺，其特征在于，步骤5)中所述冷却定型条件：向真空定型箱内通入65～90℃的冷却水，并控制真空定型箱内的真空度为0.01～0.03MPa，定型时间为3h。

10.根据权利要求5所述的一种碳纤维增强的塑料管的制备工艺，其特征在于，步骤4)中所述熔融塑化为：在260±5℃熔融塑化2h。