一种碳纤维复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112920569A(43)申请公布日2021.06.08(21)申请号202110374036.6C08L23/06(2006.01)(22)申请日2021.04.07C08L23/12(2006.01)C08K7/06(2006.01)(71)申请人深圳市骏鼎达新材料股份有限公司C08K9/02(2006.01)地址518000广东省深圳市宝安区沙井街C08K3/04(2006.01)道民主西部工业园E区2栋工业厂房(72)发明人彭俊杰刘德奎李庆马陈城高耀军张宝辉王耀辉刘成其杨凤凯(74)专利代理机构深圳市查策知识产权代理事务所(普通合伙)44527代理人曾令安(51)Int.Cl.C08L67/02(2006.01)C08L69/00(2006.01)C08L27/06(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种碳纤维复合材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种碳纤维复合材料及其制备方法，所述碳纤维复合材料包括碳纤维、聚对苯二甲酸乙二酯、芳烷基磺酸盐、改性石墨烯、含有改性聚乙烯的混合树脂、偶联剂，该碳纤维复合材料，加入了改性石墨烯和改性聚乙烯，可以极大的提高材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度，而且改性石墨烯和改性聚乙烯两者会产生协同增效，进一步提高复合材料的性能，解决了现有的碳纤维复合材料，在拉伸强度、弯曲强度和冲击强度的性能上无法满足需求的问题。CN112920569ACN112920569A权利要求书1/1页1.一种碳纤维复合材料，其特征在于，包括碳纤维、聚对苯二甲酸乙二酯、芳烷基磺酸盐、改性石墨烯、含有改性聚乙烯的混合树脂、偶联剂。2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料及其制备方法，其特征在于，所述碳纤维、聚对苯二甲酸乙二酯、芳烷基磺酸盐、改性石墨烯、混合树脂、偶联剂的重量比为20‑50：10‑20：10‑15：12‑17：3‑5。3.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料及其制备方法，其特征在于，所述碳纤维、聚对苯二甲酸乙二酯、芳烷基磺酸盐、改性石墨烯、混合树脂、偶联剂的重量比为30‑40：12‑18：11‑14：13‑16：4。4.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料及其制备方法，其特征在于，所述碳纤维、聚对苯二甲酸乙二酯、芳烷基磺酸盐、改性石墨烯、混合树脂、偶联剂的重量比为35：16：13：15：4。5.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料及其制备方法，其特征在于，所述改性石墨烯的制备方法为：S1：将石墨烯进行预氧化，然后通过Hummer’s法氧化，得到氧化石墨烯；S2：将氧化石墨烯、表面活性剂、乳化剂、偶联剂和二甲苯加入反应瓮中，搅拌混合，在100‑120℃条件下反应9h，得到改性氧化石墨烯；S3：将改性的氧化石墨烯与双键修饰的金纳米颗粒发生点击反应，得到改性石墨烯。6.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料及其制备方法，其特征在于，所述混合树脂包括以下组分：聚碳酸酯、聚氯乙烯、改性聚乙烯和聚丙烯。7.根据权利要求6所述的碳纤维复合材料及其制备方法，其特征在于，所述混合树脂的成分包括以下组分：每100份聚碳酸酯中，含有20‑30份聚氯乙烯、10‑13份聚改性聚乙烯和16‑22份聚丙烯。8.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料及其制备方法，其特征在于，所述混合树脂的成分包括以下组分：每100份聚碳酸酯中，含有25份聚氯乙烯、12份聚改性聚乙烯和19份聚丙烯。9.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料及其制备方法，其特征在于，所述改性聚乙烯的制备方式包括以下步骤：将聚乙烯放入反应瓮中，将石墨和白炭黑依次加入，升温至80℃，搅拌混合，完成后取出混合物，将混合物放入高速混合机中，加入色浆，开始加速混合，保持1‑1.5h后取出，进行辐射交联处理即可。10.一种如权利要求1‑9任一所述的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将碳纤维放入反应瓮中，然后加入粗化液发生反应，对碳纤维进行粗化，将经过粗化后的碳纤维与聚对苯二甲酸乙二酯和改性石墨烯放入混合机中进行混合，并将混合后的物料取出，再次投入反应瓮中，加入芳烷基磺酸盐、混合树脂和偶联剂，加热搅拌，控制温度在180‑190℃，保持15min，期间持续搅拌，完成后停止加热，室温下冷却，冷却至100‑120℃时，放入双螺旋挤出机，挤出定型。2CN112920569A说明书1/6页一种碳纤维复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种复合材料制备方法，具体是一种碳纤维复合材料及其制备方法。背景技术[0002]碳纤维是当今国际工业发达国家普遍使用的工业原料。碳纤维由于具有质量轻、高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀以及抗疲劳性能显著高于钢、铝等的特点，广泛地应用于宇航工业、航空工业、