本发明属于聚丙烯复合材料的制造技术领域，具体涉及一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料及其制备方法，该种聚丙烯复合材料用于管材的制备。
背景技术：
聚合物型的聚丙烯材料有较低的热变形温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性，聚合物型的聚丙烯材料的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大，而强度随着乙烯含量的增加而降低。聚合物型的聚丙烯材料的维卡软化温度为150℃，其维卡软化温度较高，因此材料受热时尺寸稳定性较好，热变形越小，耐热变形能力越好。此外，由于聚合物型的聚丙烯材料的结晶度较高，因此该种材料的表面刚度强，抗划痕特性很好。聚丙烯材料被广泛用于制药、化工、石油、氯碱、制药、环保、轻工、印染、食品、冶金以及水处理等众多行业中。
聚丙烯材料常常被用于制备一些管道，但其强度不高，且耐热性能差，因此难以保证产品质量，其后期的维护成本较高，资源消耗较大。为了改善聚丙烯材料的性能，研究人员开始进行一些聚丙烯复合材料的研发。例如，中国专利cn102276920b公开了一种聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括65-70份的聚丙烯，25-27份的玻璃纤维，2-4份的相容剂，2-4份的增韧剂，0.2-0.4份的偶联剂，0.2-0.4份的抗氧剂、0.2-0.5份的润滑剂及0.2-0.4份的成核剂。通过加入玻璃纤维，使聚丙烯复合材料的韧性及刚性俱佳。通过加入偶联剂，增加了玻璃纤维和聚丙烯基体之间的界面结合力；通过加入相容剂，使各组分之间的相容性较好，聚丙烯复合材料中含有增韧剂，从而聚丙烯复合材料的拉伸强度、延伸率及缺口冲击强度等力学性能与没有添加增韧剂的聚丙烯复合材料相比有显著的提高；加入润滑剂改善了聚丙烯复合材料的流动性；通过加入成核剂改善了聚丙烯复合材料的抗蠕变性能，提高了尺寸稳定性。中国专利cn101712779b公开了一种低密度高刚性高耐热的聚丙烯纳米复合材料及其制备方法，其中低密度高刚性高耐热聚丙烯纳米复合材料由以下原料按重量百分比组成：聚丙烯70～98％，有机粘土1～15％，相容剂0.1～10％，稳定剂0.2～2％，其它添加剂0～5％。该发明的优点是使用纳米级有机粘土为填料增强聚丙烯基体，仅添加少量纳米填料即可使材料的刚性和耐热性能获得显著提高。
尽管上述聚丙烯复合材料的强度以及耐热性有所提高，但是其性能并不显著，因此有待进一步改进。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料及其制备方法，解决了现有技术中聚丙烯复合材料强度低、耐高温性能弱的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下原料组分以及重量份：
所述短切碳纤维的密度为1.4-1.9g/cm3，直径是5.2μm-5.7μm，抗拉强度为3.6-4.5gpa，弹性模量为300-350gpa。
优选的，包括以下原料组分以及重量份：
优选的，所述短切碳纤维的长度为15-20mm。
优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
优选的，所述马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.88-0.98g/cm3，接枝率为0.75-2.6％。
优选的，所述马来酸酐接枝聚丙烯的熔体指数为30-35g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为24-29mpa，熔点为138-145℃。
优选的，所述成核剂为聚乙烯基环己烷。
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂混合均匀；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入挤出机中挤出造粒。
优选的，所述混合温度为80-100℃。
优选的，所述挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm。
本发明的有益效果：本发明公开一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，在短切碳纤维配合相容剂作用下，聚丙烯复合材料具备高耐热以及高强度的特性；通过增加炭黑，使得聚丙烯复合材料具备高强度以及高抗静电性能；本发明还公开一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料的制备方法，其制备过程简单，原料以及设备易得，因此适合工厂规模化生产。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为140℃。
成核剂为聚乙烯基环己烷。
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例11：
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.8g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.7μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为140℃。
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例12：
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为16mm，直径是5.3μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为140℃。
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例13：
一种聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.0g/cm3，短切碳纤维的长度为8mm，直径是4.2μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为140℃。
一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例14：
一种聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为2.3g/cm3，短切碳纤维的长度为28mm，直径是6.2μm，抗拉强度为3.0gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为140℃。
一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
实施例2：
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为140℃。
成核剂为聚乙烯基环己烷。
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例21：
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.6-4.5gpa，弹性模量为300-350gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为140℃。
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例22：
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，直径是5.2μm-5.7μm，抗拉强度为3.6-4.5gpa，弹性模量为300-350gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为140℃。
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例23：
一种聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.6-4.5gpa，弹性模量为300-350gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为140℃。
一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例24：
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.6-4.5gpa，弹性模量为300-350gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为140℃。
一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
实施例3：
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为140℃。
成核剂为聚乙烯基环己烷。
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例31：
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.96g/cm3，接枝率为2.3％，熔体指数为35g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为28mpa，熔点为140℃。
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例32：
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.88g/cm3，接枝率为1.0％，熔体指数为31g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为24mpa，熔点为140℃。
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例33：
一种聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.8g/cm3，接枝率为0.5％，熔体指数为25g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为20mpa，熔点为140℃。
一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例34：
一种聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，且马来酸酐接枝聚丙烯的密度为1.2g/cm3，接枝率为3.0％，熔体指数为38g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为32mpa，熔点为140℃。
成核剂为聚乙烯基环己烷。
一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
实施例4：
一种聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为140℃。
一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例41：
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为143℃。
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例42：
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为138℃。
一种高耐热高强度的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例43：
一种聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为133℃。
一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对比例44：
一种聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：
其中，短切碳纤维的密度为1.5g/cm3，短切碳纤维的长度为18mm，直径是5.5μm，抗拉强度为3.9gpa，弹性模量为330gpa。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.92g/cm3，接枝率为1.6％，熔体指数为33g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为26mpa，熔点为150℃。
一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称量聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂，并将聚丙烯、碳纤维、炭黑、相容剂、以及成核剂在高速混合机中混合均匀，其中混合温度为80-100℃；
(2)将步骤(1)中混合均匀后的原材料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm，最后干燥得到聚丙烯复合材料。
对实施例1-4制备的聚丙烯管道以及市场采购的聚丙烯管道，按照各自的测试标准进行性能测试，其中拉伸强度采用标准iso-527-2，弯曲强度采用标准iso-178，电阻率采用标准ansi/esd，冲击强度采用标准gb/1943-2007，抗内压能力采用标准gb/t6111，热变形温度采用标准ul94。实验结果见表1。
表1
由可知，相比于市场采购的聚丙烯管道，本发明实施例1-4的拉伸强度以及弯曲强度均大于市场采购的聚丙烯管道的拉伸强度以及弯曲强度值。拉伸强度以及弯曲强度值越大，表明聚丙烯复合材料的拉伸性能越强。本发明实施例1-4的电阻率与市场采购的聚丙烯管道的电阻率值接近。电阻率值越低，表明聚丙烯复合材料的抗静电性能越好。本发明实施例1-4的冲击强度远大于市场采购的聚丙烯管道冲击强度的值。冲击强度越高，表明聚丙烯复合材料的强度越好。本发明实施例1-4的抗内压能力远大于市场采购的聚丙烯管道抗内压能力的值。抗内压能力越高，表明聚丙烯复合材料的强度越好。本发明实施例1-4的的热变形温度大于市场采购的聚丙烯管道的热变形温度值。热变形温度值越大，表明聚丙烯材料的热稳定性越好。由此可知，相比于市场现有的聚丙烯复合材料，其拉伸性能强、抗静电性能好、强度高、耐高温性好。
对实施例1制备的聚丙烯管道以及对比例11-14制备的聚丙烯管道，按照各自的测试标准进行性能测试，结果见表2.
表2
由表2可知，复合材料中短切碳纤维中的密度、长度、以及直径均会影响复合材料的拉伸性能、抗静电性、强度以及耐热性。当短切碳纤维的密度、直径、以及长度增大后，聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、抗内压能力以及电阻率增大，但是热变形温度降低，即聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸性能、强度增强，而抗静电性能以及耐热性减弱；当短切碳纤维的单丝直径、长度以及密度减小后，聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、抗内压能力以及电阻率减小，但是热变形温度升高，即聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸性能、强度减弱，而抗静电性能以及耐热性增强。
对实施例2制备的聚丙烯管道以及对比例21-24制备的聚丙烯管道，按照各自的测试标准进行性能测试，结果见表3.
表3
由表3可知，复合材料中短切碳纤维中的抗拉强度以及弹性模量也会影响复合材料的拉伸性能、抗静电性、强度以及耐热性。当短切碳纤维的抗拉强度以及弹性模量增大后，聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、以及抗内压能力增大，但是热变形温度降低，即聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸性能、强度增强，而耐热性减弱；当短切碳纤维的抗拉强度以及弹性模量减小后，聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、以及抗内压能力减小，但是热变形温度升高，即聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸性能、强度减弱，而耐热性增强。
对实施例3制备的聚丙烯管道以及对比例31-34制备的聚丙烯管道，按照各自的测试标准进行性能测试，结果见表4.
表4
由表4可知，复合材料中马来酸酐接枝聚丙烯中的密度、接枝率、熔体指数、拉伸强度也会影响复合材料的拉伸性能、抗静电性、强度以及耐热性。马来酸酐接枝聚丙烯中的密度、接枝率、熔体指数以及拉伸强度越大，聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸强度、弯曲强度、以及冲击强度越大，电阻率以及热变形温度越小，即聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸性能、强度以及抗静电性能增强，但耐热性能减弱；马来酸酐接枝聚丙烯中的密度、接枝率、熔体指数越低以及拉伸强度越小，聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸强度、弯曲强度、以及冲击强度越小，电阻率以及热变形温度越高，即聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸性能、强度以及抗静电能力减弱，但耐热性能增强。
对实施例4制备的聚丙烯管道以及对比例41-44制备的聚丙烯管道，按照各自的测试标准进行性能测试，结果见表5.
表5
由表5可知，复合材料中马来酸酐接枝聚丙烯中的熔点也会影响复合材料的拉伸性能、抗静电性、强度以及耐热性。马来酸酐接枝聚丙烯中的熔点增大，聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度减小，电阻率增大，热变形温度升高，即聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸性能以及强度减弱，抗静电性能减弱，耐热性增强；马来酸酐接枝聚丙烯中的熔点减小，聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度增大，电阻率减小，热变形温度降低，即聚丙烯复合材料制备的管道的拉伸性能以及强度增强，抗静电性能增强，耐热性减弱。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。