一种防涂层脱落的钓鱼竿及其制备方法_2

文档序号:9343200阅读:来源:国知局
r> 步骤一、环氧树脂微胶囊的制备
按照1:3:3的重量比,称取纳米微胶囊粉、固体环氧树脂和无水乙醇,混合后在50KHz的频率下超声分散22min,然后在真空度为0.098MPa的真空条件下进行抽滤,当不再有乙醇液滴滴落时停止抽滤,取出滤出物,置于烘箱中,依次进行30°C X6h的烘干和500C X 20min的预热,取出预热后的物料,并将其置于压力机中在2MPa压力下预压5min,然后再在5MPa、150°C条件下热压28min,自然冷却至室温后,制得环氧树脂胶囊粉,备用;
步骤二、改性碳纳米管的制备
将碳纳米管置于由体积比为3:1的硫酸和硝酸组成的混合酸中,在40°C的水中水浴加热70min,然后过滤,并将滤出物用去离子水洗涤至中性,真空干燥,然后将碳纳米管中以及与其重量相同的硅烷偶联剂混合后,超声波震荡处理20min,抽滤后真空干燥得改性改性碳纳米管,备用;其中,混合酸体积与碳纳米管重量的比例为ImL:lmg ;
步骤三、改性钛酸钾晶须的制备
将硅烷偶联剂和钛酸钾晶须按1:100的重量比进行混合,制得改性钛酸钾晶须,备用;
步骤四、预浸料的制备
(1)、按照环氧树脂65份、含氟表面活性剂10份、环氧树脂微胶囊10份、改性碳纳米管I份、改性钛酸钾晶须3份、三聚磷酸铝3份、氧化硅气凝胶6份、增韧剂I份、纤维增强材料20份和苯胺黑3份的重量份数,依次称取环氧树脂、含氟表面活性剂、步骤一制得的环氧树脂微胶囊、步骤二制得的改性碳纳米管、步骤三制得的改性钛酸钾晶须、三聚磷酸铝、氧化硅气凝胶、增韧剂、纤维增强材料和苯胺黑;
(2)、将改性碳纳米管、纤维增强材料和含氟表面活性剂混合后,溶于有机溶剂中,在超声波分散仪中分散lOmin,然后球磨分散4h,再超声波分散lOmin,再添加环氧树脂,超声分散20min,然后在烘箱中烘烤,使溶剂挥发,制得改性环氧树脂;
(3)、将氧化硅气凝胶溶解在有机溶剂中,添加改性钛酸钾晶须后,在30°C下老化24h,真空干燥后,加入改性环氧树脂、苯胺黑、三聚磷酸铝和环氧树脂微胶囊,搅拌均匀后,加入增韧剂,搅拌得预浸料;
步骤五、钓鱼竿的制备
(1)、在步骤四制备的预浸料中添加固化剂,使其形成固体含量为50%的胶液,将碳纤维布浸于该胶液中2h,然后将碳纤维布取出并在85°C下烘干,制得预浸布,备用;
(2)、将预浸布依次经过剪裁、卷管、缠带紧固、加热固化和脱模处理,加热固化温度为115 °C,加热固化时间为120min,得到毛坯,将毛坯经打磨、涂饰和装配,制成钓鱼竿。
[0018]实施例3
一种防涂层脱落的钓鱼竿的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、环氧树脂微胶囊的制备
按照1:3:3的重量比,称取纳米微胶囊粉、固体环氧树脂和无水乙醇,混合后在40KHz的频率下超声分散25min,然后在真空度为0.098MPa的真空条件下进行抽滤,当不再有乙醇液滴滴落时停止抽滤,取出滤出物,置于烘箱中,依次进行30°C X6h的烘干和500C X 20min的预热,取出预热后的物料,并将其置于压力机中在2MPa压力下预压5min,然后再在5MPa、155°C条件下热压29min,自然冷却至室温后,制得环氧树脂胶囊粉,备用;步骤二、改性碳纳米管的制备
将碳纳米管置于由体积比为3:1的硫酸和硝酸组成的混合酸中,在40°C的水中水浴加热50min,然后过滤,并将滤出物用去离子水洗涤至中性,真空干燥,然后将碳纳米管中以及与其重量相同的硅烷偶联剂混合后,超声波震荡处理30min,抽滤后真空干燥得改性改性碳纳米管,备用;其中,混合酸体积与碳纳米管重量的比例为ImL:lmg ;
步骤三、改性钛酸钾晶须的制备
将硅烷偶联剂和钛酸钾晶须按1:100的重量比进行混合,制得改性钛酸钾晶须,备用; 步骤四、预浸料的制备
(1)、按照所述重量份数,依次称取环氧树脂、含氟表面活性剂、步骤一制得的环氧树脂微胶囊、步骤二制得的改性碳纳米管、步骤三制得的改性钛酸钾晶须、三聚磷酸铝、氧化硅气凝胶、增韧剂、纤维增强材料和苯胺黑;
(2)、将改性碳纳米管、纤维增强材料和含氟表面活性剂混合后,溶于有机溶剂中,在超声波分散仪中分散lOmin,然后球磨分散4h,再超声波分散lOmin,再添加环氧树脂,超声分散20min,然后在烘箱中烘烤,使溶剂挥发,制得改性环氧树脂;
(3)、将氧化硅气凝胶溶解在有机溶剂中,添加改性钛酸钾晶须后,在30~40°C下老化20~24h,真空干燥后,加入改性环氧树脂、苯胺黑、三聚磷酸铝和环氧树脂微胶囊,搅拌均匀后,加入增韧剂,搅拌得预浸料;
步骤五、钓鱼竿的制备
(1)、在步骤四制备的预浸料中添加固化剂,使其形成固体含量为50%的胶液,将碳纤维布浸于该胶液中3h,然后将碳纤维布取出并在80°C下烘干,制得预浸布,备用;
(2)、将预浸布依次经过剪裁、卷管、缠带紧固、加热固化和脱模处理,加热固化温度为1250C,加热固化时间为lOOmin,得到毛坯,将毛坯经打磨、涂饰和装配,制成钓鱼竿。
[0019]将本发明实施例1~3制得的钓鱼竿浸于水中的同时,进行120天的紫外老化试验,对试验后钓鱼竿的起泡、脱落及裂纹情况进行观察,发现钓鱼竿无任何起泡、脱落和裂纹现象。
【主权项】
1.一种防涂层脱落的钓鱼竿,钓鱼竿由碳纤维布经过剪裁、卷管、缠带紧固、加热固化和脱模处理后,制得毛坯,将毛坯经打磨、涂饰和装配,制成钓鱼竿;其中,碳纤维布需要预先在胶液中进行处理,该胶液是由预浸料和固化剂混合而成的固体含量为50%的液体,其特征在于:所述预浸料由环氧树脂、含氟表面活性剂、环氧树脂微胶囊、改性碳纳米管、改性钛酸钾晶须、三聚磷酸铝、氧化硅气凝胶、增韧剂、纤维增强材料和苯胺黑组成,各组分的重量份数依次为:环氧树脂65~70份、含氟表面活性剂10~14份、环氧树脂微胶囊6~10份、改性碳纳米管1~2份、改性钛酸钾晶须2~3份、三聚磷酸铝3~5份、氧化硅气凝胶6~12份、增韧剂1~4份、纤维增强材料15~20份和苯胺黑3~5份。2.根据权利要求1所述的一种防涂层脱落的钓鱼竿,其特征在于:所述的固化剂由重量比为3:70的二乙烯三胺和聚酰胺树脂组成。3.根据权利要求1所述的一种防涂层脱落的钓鱼竿,其特征在于:所采用的碳纤维布的纤维状态为中长丝,粗细为450D,单位毫米孔数为100F。4.根据权利要求1所述一种防涂层脱落的钓鱼竿的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤一、环氧树脂微胶囊的制备 按照1:3:3的重量比,称取纳米微胶囊粉、固体环氧树脂和无水乙醇,混合后在40~50KHz的频率下超声分散20~25min,然后在真空度为0.098MPa的真空条件下进行抽滤,当不再有乙醇液滴滴落时停止抽滤,取出滤出物,置于烘箱中,依次进行30°C X6h的烘干和50°C X20min的预热,取出预热后的物料,并将其置于压力机中在2MPa压力下预压5min,然后再在5MPa、145~155°C条件下热压28~30min,自然冷却至室温后,制得环氧树脂胶囊粉,备用; 步骤二、改性碳纳米管的制备 将碳纳米管置于由体积比为3:1的硫酸和硝酸组成的混合酸中,在40°C的水中水浴加热50~70min,然后过滤,并将滤出物用去离子水洗涤至中性,真空干燥,然后将碳纳米管中以及与其重量相同的硅烷偶联剂混合后,超声波震荡处理20~30min,抽滤后真空干燥得改性改性碳纳米管,备用;其中,混合酸体积与碳纳米管重量的比例为ImL:lmg ; 步骤三、改性钛酸钾晶须的制备 将硅烷偶联剂和钛酸钾晶须按1:100的重量比进行混合,制得改性钛酸钾晶须,备用; 步骤四、预浸料的制备 (1)、按照所述重量份数,依次称取环氧树脂、含氟表面活性剂、步骤一制得的环氧树脂微胶囊、步骤二制得的改性碳纳米管、步骤三制得的改性钛酸钾晶须、三聚磷酸铝、氧化硅气凝胶、增韧剂、纤维增强材料和苯胺黑; (2)、将改性碳纳米管、纤维增强材料和含氟表面活性剂混合后,溶于有机溶剂中,在超声波分散仪中分散lOmin,然后球磨分散4h,再超声波分散lOmin,再添加环氧树脂,超声分散20min,然后在烘箱中烘烤,使溶剂挥发,制得改性环氧树脂; (3)、将氧化硅气凝胶溶解在有机溶剂中,添加改性钛酸钾晶须后,在30~40°C下老化20~24h,真空干燥后,加入改性环氧树脂、苯胺黑、三聚磷酸铝和环氧树脂微胶囊,搅拌均匀后,加入增韧剂,搅拌得预浸料; 步骤五、钓鱼竿的制备 (1)、在步骤四制备的预浸料中添加固化剂,使其形成固体含量为50%的胶液,将碳纤维布浸于该胶液中2~4h,然后将碳纤维布取出并在75~85°C下烘干,制得预浸布,备用; (2)、将预浸布依次经过剪裁、卷管、缠带紧固、加热固化和脱模处理,得到毛坯,将毛坯经打磨、涂饰和装配,制成钓鱼竿。5.根据权利要求1所述一种防涂层脱落的钓鱼竿的制备方法,其特征在于:步骤五(2)中,加热固化温度为115~125°C,加热固化时间为90~120min。
【专利摘要】一种防涂层脱落的钓鱼竿及其制备方法,由碳纤维布经剪裁、卷管、缠带紧固、加热固化和脱模处理后,制得毛坯,将毛坯经打磨、涂饰和装配,制成钓鱼竿;碳纤维布需预先在胶液中进行处理,胶液是由预浸料和固化剂混合而成的固体含量为50%的液体,预浸料由环氧树脂65~70份、含氟表面活性剂10~14份、环氧树脂微胶囊6~10份、改性碳纳米管1~2份、改性钛酸钾晶须2~3份、三聚磷酸铝3~5份、氧化硅气凝胶6~12份、增韧剂1~4份、纤维增强材料15~20份和苯胺黑3~5份组成。本发明的材料中含有氟碳链和硅氧烷基,能够与微胶囊破裂分解出的环氧树脂进行结合,又能游离到表面,与表面的环氧树脂进行结合,避免材料剥落。
【IPC分类】C08L63/00, A01K87/00, C08K3/32, C08K9/10, C08K9/06, C08K3/36, C08K9/02, C08K7/08, C08K13/06, C08K7/06, C08J5/24, C08K7/24
【公开号】CN105061992
【申请号】CN201510420990
【发明人】田保山, 倪宏竹, 田燏甲, 董声, 李洪超, 陈勃源
【申请人】河南科技大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月17日
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