一种碳纤维复合材料的制备方法与流程

文档序号:12301167阅读:780来源:国知局

本发明涉及纺织材料技术领域,尤其涉及一种碳纤维复合材料的制备方法。



背景技术:

碳纤维(carbonfiber,简称cf),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。

现有的碳纤维布与树脂复合时会产生气泡和包气,影响所得碳纤维复合材料的美观性及使用寿命。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:本发明的目的在于提供一种糊剂有效包覆碳纤维布,不会产生气泡,性能好的碳纤维复合材料的制备方法。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:提供一种碳纤维复合材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)将如下重量份的原料在真空条件下搅拌制得糊剂:pvc100份;dotp50-70份;钡锌稳定剂1.5-2.5份;粘合剂3-4份;所述糊剂的粘度控制为10000-15000cps;

(2)将碳纤维布的两个侧面分别涂覆第一层糊剂,烘干固化,再涂覆第二层糊剂,烘干塑化,压花,冷却,切边,收卷得碳纤维复合材料。

本发明的有益效果在于:本发明的碳纤维复合材料的制备方法,使用抽真空条件下搅拌糊剂原料,解决了碳纤维布复合涂布时会产生气泡和包气,导致透明度不够且影响性能的技术问题;且采用两道工艺涂层上糊,避免碳纤维易变形且脆,纤维易折断的问题。由本发明方法制备的碳纤维复合材料制备的产品较薄,气密性好,拉力性能及抗撕裂性能良好。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式予以说明。

本发明最关键的构思在于:本发明的碳纤维复合材料的制备方法,使用抽真空条件下搅拌糊剂原料,解决了碳纤维布复合涂布时会产生气泡,包气,导致透明度不够的技术问题。

本发明提供一种碳纤维复合材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)将如下重量份的原料在真空条件下搅拌制得糊剂:pvc100份;dotp50-70份;钡锌稳定剂1.5-2.5份;粘合剂3-4份;所述糊剂的粘度控制为10000-15000cps;

(2)将碳纤维布的两个侧面分别涂覆第一层糊剂,烘干固化,再涂覆第二层糊剂,烘干塑化,压花,冷却,切边,收卷得碳纤维复合材料。

进一步的,上述的碳纤维复合材料的制备方法中,所述第一层糊剂的上糊量为50-80g/m2,所述第二层糊剂的上糊量为200-250g/m2

进一步的,上述的碳纤维复合材料的制备方法中,所述塑化为:将涂覆有第二层糊剂的碳纤维布依次并连续进行四次烘干,四次烘干的温度依次为158-163℃、150-170℃、170-175℃和173-178℃,四次烘干的时间依次为30-35s、30-35s、60-70s和30-35s。

进一步的,上述的碳纤维复合材料的制备方法中,所述粘合剂为聚异氰脲酸酯。

进一步的,上述的碳纤维复合材料的制备方法中,还包括步骤:对得到的复合材料的表面涂布一层防腐树脂涂料,涂布量为10-20g/m2

实施例一

一种碳纤维复合材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)将如下重量份的原料在真空条件下搅拌制得糊剂:pvc100份;dotp50份;钡锌稳定剂1.5份;粘合剂3份;所述糊剂的粘度控制为10000cps。所述粘合剂为聚异氰脲酸酯。

(2)将碳纤维布的两个侧面分别涂覆第一层糊剂后,烘干固化,再涂覆第二层糊剂,烘干塑化,压花,冷却,切边,收卷得碳纤维复合材料。

所述第一层糊剂的上糊量为50g/m2,所述第二层糊剂的上糊量为200-250g/m2

所述塑化为:将涂覆有第二层糊剂的碳纤维布依次并连续进行四次烘干,四次烘干的温度依次为158-163℃、150-170℃、170-175℃和173-178℃,四次烘干的时间依次为30-35s、30-35s、60-70s和30-35s。

对得到的复合材料的表面涂布一层防腐树脂涂料,涂布量为10g/m2

实施例二

一种碳纤维复合材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)将如下重量份的原料在真空条件下搅拌制得糊剂:pvc100份;dotp60份;钡锌稳定剂2份;粘合剂4份;所述糊剂的粘度控制为15000cps。所述粘合剂为聚异氰脲酸酯。

(2)将碳纤维布的两个侧面分别涂覆第一层糊剂后,烘干固化,再涂覆第二层糊剂,烘干塑化,压花,冷却,切边,收卷得碳纤维复合材料。

所述第一层糊剂的上糊量为60g/m2,所述第二层糊剂的上糊量为230g/m2

所述塑化为:将涂覆有第二层糊剂的碳纤维布依次并连续进行四次烘干,四次烘干的温度依次为158-163℃、150-170℃、170-175℃和173-178℃,四次烘干的时间依次为30-35s、30-35s、60-70s和30-35s。

对得到的复合材料的表面涂布一层防腐树脂涂料,涂布量为15g/m2

实施例三

一种碳纤维复合材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)将如下重量份的原料在真空条件下搅拌制得糊剂:pvc100份;dotp70份;钡锌稳定剂2.5份;粘合剂4份;所述糊剂的粘度控制为15000cps。所述粘合剂为聚异氰脲酸酯。

(2)将碳纤维布的两个侧面分别涂覆第一层糊剂后,烘干固化,再涂覆第二层糊剂,烘干塑化,压花,冷却,切边,收卷得碳纤维复合材料。

所述第一层糊剂的上糊量为80g/m2,所述第二层糊剂的上糊量为250g/m2

所述塑化为:将涂覆有第二层糊剂的碳纤维布依次并连续进行四次烘干,四次烘干的温度依次为163℃、170℃、175℃和178℃,四次烘干的时间依次为35s、35s、70s和35s。

对得到的复合材料的表面涂布一层防腐树脂涂料,涂布量为20g/m2

综上所述,本发明的碳纤维复合材料的制备方法,使用抽真空条件下搅拌糊剂原料,解决了碳纤维布复合涂布时会产生气泡和包气,导致透明度不够且影响性能的技术问题;且采用两道工艺涂层上糊,避免碳纤维易变形且脆,纤维易折断的问题。由本发明方法制备的碳纤维复合材料制备的产品较薄,气密性好,拉力性能及抗撕裂性能良好。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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