本发明涉及一种碳纤维热塑性复合材料及其制备方法。
背景技术：
目前已有的钢材等金属材料，虽然耐磨强度高、耐温耐酸碱腐蚀，使用寿命长，但是成本高，重量重，但其它一些如塑料复合材料，虽然成本低、重量轻，但耐磨性能差、耐温耐酸碱性能差，尤其在有杆抽油系统中为了减少抽油杆与管之间的摩擦而大都采用尼龙扶正器，这种扶正器，耐磨性能差、不抗冲击、使用寿命短，在8kg载荷下，恒转速摩擦一万次，便出现了磨碎开裂现象，且耐温性能较差，温度在80℃，其各项性能参数指标迅速降低，耐酸碱性能差、成本高。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种耐磨性能好、耐温耐酸碱性能好，抗冲击强度高，使用寿命长，成本低，重量轻的一种碳纤维热塑性复合材料。
本发明的另一个目的是提供一种碳纤维热塑性复合材料的制备方法。
本发明的另一个目的是提供一种碳纤维热塑性复合材料的应用。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的：一种碳纤维热塑性复合材料，按重量百分比，包括碳纤维丝35～45%，超高分子聚乙烯（UHMWPE）75～95%。
本发明一种碳纤维热塑性复合材料的最佳方案，按重量百分比，包括碳纤维丝40%，超高分子聚乙烯（UHMWPE）60%。
本发明所述的一种碳纤维热塑性复合材料，所述的碳纤维丝为T400。
本发明所述的一种碳纤维热塑性复合材料，所述的碳纤维丝为T600。
本发明所述的一种碳纤维热塑性复合材料，其制备方法以此包括下列步骤：
a) 将碳纤维丝和超高分子聚乙烯（UHMWPE）混合搅拌均匀。
b) 将上述配料放入造粒机里，拉挤成粒状。
c) 将造好的粒料在注塑机内加热至220～280℃，注塑成型。
本发明所述的一种碳纤维热塑性复合材料，其特征在于其在抽油杆扶正器中的应用。
本发明的一种碳纤维热塑性复合材料同已有技术相比具有以下积极效果：
1. 耐酸碱腐蚀性能，以下为酸碱对本发明一种碳纤维热塑性复合材料的影响：
1) 腐蚀介质：H2SO4 浓度40%
a) 室温下，50小时，表面无损伤质量无变化。
b) 100℃煮沸后3小时，表面为淡粉红色，失重1.03g（原为160g）失重率为0.64%，表面及内在质量无变化。
2) 腐蚀介质：NaOH 浓度50%
a) 室温下，50小时，表面无损伤质量无变化。
b) 100℃煮沸后3小时，失重0.98 g（原为160g）失重率为0.61%，表面及内在质量无变化。
3) 腐蚀介质：HCL 浓度30%
a) 室温下，50小时，表面无损伤质量无变化。
b) 100℃煮沸后3小时，失重0.54g（原为160g）失重率为0.34%，表面及内在质量无变化。
2. 耐温性能，以下为温度对本发明一种碳纤维热塑性复合材料的影响：
1) 将本发明一种碳纤维热塑性复合材料放入油水混合物中加温至90℃取出，无变化。
2) 将本发明一种碳纤维热塑性复合材料放入油中加温至100℃约3～4小时取出，无变化。
3) 将本发明一种碳纤维热塑性复合材料放入干燥箱中加温至110℃约3小时取出，无变化。
3. 耐磨性能
本发明一种碳纤维热塑性复合材料制成的扶正器在80℃的温度下，加8kg的载荷，恒转速摩擦5万次，内外部无明显变化，重量损失仅为14%，期耐磨性能为传统扶正器的五倍以上。
本发明一种碳纤维热塑性复合材料的耐磨、耐温、耐酸碱腐蚀性能决定了本发明具有较长的使用寿命。
本发明成本低、重量轻、抗冲击强度高。
具体实施方式
实施例1：将碳纤维丝（T400）70g和超高分子聚乙烯（UHMWPE）135g混合搅拌均匀，将上述配料放入造粒机里，拉挤成粒状，然后将造好的粒料在注塑机内加热至220℃，注塑成型。
实施例2：碳纤维丝（T400）76g和超高分子聚乙烯（UHMWPE）124g混合搅拌均匀，将上述配料放入造粒机里，拉挤成粒状，然后将造好的粒料在注塑机内加热至235℃，注塑成型。
实施例3：碳纤维丝（T400）80g和超高分子聚乙烯（UHMWPE）120g混合搅拌均匀，将上述配料放入造粒机里，拉挤成粒状，然后将造好的粒料在注塑机内加热至250℃，注塑成型。
实施例4：碳纤维丝（T600）80g和超高分子聚乙烯（UHMWPE）120g混合搅拌均匀，将上述配料放入造粒机里，拉挤成粒状，然后将造好的粒料在注塑机内加热至265℃，注塑成型。
实施例5：碳纤维丝（T600）90g和超高分子聚乙烯（UHMWPE）110g混合搅拌均匀，将上述配料放入造粒机里，拉挤成粒状，然后将造好的粒料在注塑机内加热至290℃，注塑成型。
本发明一种碳纤维热塑性复合材料可制作成抽油杆扶正器、齿轮等产品。