骤1)所述的聚丙烯腈纤维在1200°C的条件下进行热处理20min，得到聚丙 烯腈碳纤维；
[0057] 3)待步骤2)的聚丙烯腈碳纤维冷却后进行强酸电解改性：将聚丙烯腈碳纤维在 盛有强酸性电解液的电解槽中进行电化学改性，将碳纤维在盛有强酸性电解液的电解槽中 进行电化学改性，所述的强酸性电解液的pH值为4,电流密度为2A/m 2,电解时间为3min，电 解的温度为45°C ;
[0058] 4)将步骤3)得到的聚丙烯腈碳纤维切断成长度为10mm的短切纤维；
[0059] 5)将步骤4)得到的聚丙烯腈碳纤维浸泡在表面改性剂中24小时；
[0060] 6)将以下材料按其重量份用模塑法制备得到复合材料：
[0061] 双酚A环氧树脂：30份；
[0062] 苯乙烯：3份；
[0063] 步骤5)表面改性的聚丙烯腈碳纤维：50份；
[0064] 加工助剂：3份。
[0065] 其中双酚A环氧树指的数均分子量70000,重均分子量120000。
[0066] 其中，所述表面改性剂是由以下成按其重量份组成的：二甲基亚砜10份、脂肪醇 聚氧乙烯醚5份、双酚A二缩水甘油醚5份，表面活性剂10份，水40份。
[0067] 测试复合材料的各项力学性能，将数据列于表1中。
[0068] 实施例3
[0069] 1)将纺丝液通过干喷湿纺法制备得到1. 5旦的聚丙烯腈纤维，所述纺丝液是丙烯 腈的单聚物，所述丙烯腈聚合物数均分子量为3 X105,重均分子量为8 X105;
[0070] 2)将步骤1)所述的聚丙烯腈纤维在1000°C的条件下进行热处理20min，得到聚丙 烯腈碳纤维；
[0071] 3)待步骤2)的聚丙烯腈碳纤维冷却后进行强酸电解改性：将聚丙烯腈碳纤维在 盛有强酸性电解液的电解槽中进行电化学改性，将碳纤维在盛有强酸性电解液的电解槽中 进行电化学改性，所述的强酸性电解液的pH值为3,电流密度为lA/m 2,电解时间为2min，电 解的温度为45°C ;
[0072] 4)将步骤3)得到的聚丙烯腈碳纤维切断成长度为10mm的短切纤维；
[0073] 5)将步骤4)得到的聚丙烯腈碳纤维浸泡在表面改性剂中24小时；
[0074] 6)将以下材料按其重量份用模塑法制备得到复合材料：
[0075] 双酚A环氧树脂：30份；
[0076] 苯乙烯：3份；
[0077] 步骤5)表面改性的聚丙烯腈碳纤维：50份；
[0078] 加工助剂：3份。
[0079] 其中双酚A环氧树指的数均分子量80000,重均分子量150000。
[0080] 其中，所述表面改性剂是由以下成按其重量份组成的：二甲基亚砜10份、脂肪醇 聚氧乙烯醚5份、双酚A二缩水甘油醚5份，表面活性剂10份，水40份。
[0081] 测试复合材料的各项力学性能,将数据列于表1中。
[0082] 对比例1
[0083] 其余条件与实施例1相同，减少电解改性的步骤，测试得到的复合材料的各项力 学性能，将数据列于表1中。
[0084] 对比例2和对比例3
[0085] 其余条件与实施例1相同，丙聚烯聚合物和双酚A环氧树脂的数均分子量与数均 分子量以及电解改性的条件不同，按表1所示，分别制备得到的复合材料，分别测试复合材 料的各项力学性能，将数据列于表1中。
[0086] 表 1
[0087]
【主权项】
1. 一种应用于鞋中底板的碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤： 1) 将纺丝液通过干喷湿纺法制备得到1-1. 5旦的聚丙烯腈纤维，所述纺丝液是 丙烯腈的单聚物，所述丙烯腈聚合物数均分子量为2. 6X 105-4. OX 105,重均分子量为 5X 105-8X 105； 2) 将步骤1)所述的聚丙烯腈纤维在1000-1200°C的条件下进行热处理20min，得到聚 丙烯腈碳纤维； 3) 待步骤2)的聚丙烯腈碳纤维冷却后进行强酸电解改性：将聚丙烯腈碳纤维在盛有 强酸性电解液的电解槽中进行电化学改性； 4) 将步骤3)得到的聚丙烯腈碳纤维切断成长度为8-12_的短切纤维； 5) 将步骤4)得到的聚丙烯腈碳纤维浸泡在表面改性剂中24小时； 6) 将以下材料按其重量份用模塑法制备得到复合材料： 双酚A环氧树脂：30-40份； 苯乙烯：3-5份； 步骤5)表面改性的聚丙烯腈碳纤维：50-60份； 加工助剂：3_5份。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述双酚A环氧树指的数均分子量60000-80000,重均分子量100000-150000。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述步骤3)的具体方法是：将碳纤维在盛有强酸性电解液的电解槽中进行电化学改 性，所述的强酸性电解液的PH值为3-4,电流密度为l-2A/m2,电解时间为2-3min，电解的温 度为 40-45 °C。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述表面改性剂是由以下成按其重量份组成的：二甲基亚砜10-25份、脂肪醇聚氧乙 烯醚5-10份、双酚A二缩水甘油醚5-10份，表面活性剂10-15份，水40-50份。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述表面活性剂是两性表面活性剂。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述加工助剂是阻燃剂、光稳定剂、抗静电剂、抗氧化剂中的一种或多种。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述抗氧化剂是阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂和有机硫抗氧剂中的一种或多种。
8. -种如权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的碳纤维增强环氧树脂复合材料， 其特征在于： 所述复合材料的抗冲击强度为12. 8KJ/m2以上。
9. 如权利要求8所述的碳纤维增强环氧树脂复合材料，其特征在于： 所述复合材料的抗弯曲强度为230MPa以上。
10. -种权利要求8或9所述的复合材料在制作鞋中底板领域中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种应用于鞋中底板的碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：将纺丝液通过干喷湿纺法制备得到1-1.5旦的聚丙烯腈纤维；将聚丙烯腈纤维在1000-1200℃的条件下进行热处理20min，得到聚丙烯腈碳纤维；冷却后强酸电解改性：将碳纤维在盛有强酸性电解液的电解槽中进行电化学改性；将聚丙烯腈碳纤维切断成长度为8-12mm的短切纤维；再将聚丙烯腈碳纤维浸泡在表面改性剂中24小时；将双酚A环氧树脂、苯乙烯、表面改性的聚丙烯腈碳纤维、加工助剂按其重量份用模塑法制备得到复合材料。本发明所述方法制备得到的复合材料，硬度大且其综合的力学性能比较好，可应用于鞋中底板，提高抗刺穿性能。
【IPC分类】C08K7-06, C08K9-00, C08L63-00, C08J5-06, C08K9-04, A43B13-04, D01F9-22
【公开号】CN104629264
【申请号】CN201510065088
【发明人】林建江
【申请人】佛山星期六科技研发有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月6日