[發明專利]一種用于碳纖維復合材料修復的上漿劑及其使用方法

有效

• 申請號: 201210413441.5
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN102877311A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 劉文博;孫文;宋新月;張玉梅;蔣博;曹振興;張舒;王榮國
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: D06M15/59
• 分類號: D06M15/59;D06M15/53;D06M10/00;D06M101/40
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 金永煥

技術領域

本發明涉及一種上漿劑及其使用方法。

背景技術

碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合，制成結構材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料，其比強度、比模量綜合指標，在現有結構材料中是最高的。在密度、剛度、重量、等有嚴格要求的領域，在要求高溫、化學穩定性高的場合，碳纖維復合材料都頗具優勢。但由于碳纖維復合材料在損壞后，修復成本高并且修復效率低，因此很多碳纖維復合材料在損壞后被廢棄，造成了很大的資源浪費。現在一般采用微球囊修復碳纖維復合材料，但微球囊比較昂貴，成本較高，并且用這種方法修復效率較低，修復效率為60～70％。

發明內容

本發明是要解決現有對修復碳纖維復合材料成本高以及現有方法修復效率低的問題，提供了一種用于碳纖維復合材料修復的上漿劑及其使用方法。

一種用于碳纖維復合材料修復的上漿劑按質量份數是由0.05～3份聚醚酰亞胺、97～99.5份二氯甲烷和0.05～3份助劑制成。

用于碳纖維復合材料修復的上漿劑的使用方法是按以下步驟進行：一、將碳纖維在用于碳纖維復合材料修復的上漿劑中浸漬1～15s，形成吸附層；二、然后對浸漬后的碳纖維進行刮膠處理，使吸附層的厚度為0.05～1.3μm；三、將刮膠處理后的碳纖維在乙醇中浸漬1～15s，取出后浸入蒸餾水中用超聲波震蕩4～6min，超聲波的頻率90KHz，然后烘干，得到帶有上漿劑的碳纖維；四、將步驟三得到的帶有上漿劑的碳纖維與基體接觸，然后進行通電修復，通電電流為5～10mA，通電時間為0.5～2min。

本發明用于碳纖維復合材料修復的上漿劑，是能回收利用的有機溶劑，降低了碳纖維復合材料的修復成本。本方法可提高碳纖維/熱固性環氧樹脂基復合材料的界面結合性能，通電進行熱修復使上漿劑融化從而再次固化提高了修復效率，修復效率為93～97％。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式的一種用于碳纖維復合材料修復的上漿劑按質量份數是由0.05～3份聚醚酰亞胺、97～99.5份二氯甲烷和0.05～3份助劑制成。

本具體實施方式用于碳纖維復合材料修復的上漿劑，是能回收利用的有機溶劑，降低了修復成本。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是，用于碳纖維復合材料修復的上漿劑按質量份數是由0.5～2.5份聚醚酰亞胺、97.5～99份二氯甲烷和0.5～2.5份助劑制成。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二不同的是，用于碳纖維復合材料修復的上漿劑按質量份數是由1～2份聚醚酰亞胺、98～98.5份二氯甲烷和1～2份助劑制成。其它與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是，用于碳纖維復合材料修復的上漿劑按質量份數是由1份聚醚酰亞胺、98份二氯甲烷和1份助劑制成。其它與具體實施方式一至三之一相同。

具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一至四之一不同的是，助劑為聚氧乙烯醚與聚氧丙烯醚按任意比混合的混合物、聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或仲辛醇聚氧乙烯醚。其它與具體實施方式一至四之一相同。

具體實施方式六：用于碳纖維復合材料修復的上漿劑的使用方法，是按以下步驟進行：一、將碳纖維在用于碳纖維復合材料修復的上漿劑中浸漬1～15s，形成吸附層；二、然后對浸漬后的碳纖維進行刮膠處理，使吸附層的厚度為0.05～1.3μm；三、將刮膠處理后的碳纖維在乙醇中浸漬1～15s，取出后浸入蒸餾水中用超聲波震蕩4～6min，超聲波的頻率90KHz，然后烘干，得到帶有上漿劑的碳纖維；四、將步驟三得到的帶有上漿劑的碳纖維與基體接觸，然后進行通電修復，通電電流為5～10mA，通電時間為0.5～2min。

本實施方式可提高碳纖維/熱固性環氧樹脂基復合材料的界面結合性能，通電進行熱修復使上漿劑融化從而再次固化提高了修復效率，修復效率為93～97％。

具體實施方式七：本實施方式與具體實施方式六不同的是，步驟二中吸附層的厚度為0.05～1.3μm。其它與具體實施方式六相同。

具體實施方式八：本實施方式與具體實施方式六或七不同的是，步驟三中烘干溫度為250℃，烘干時間為1h。其它與具體實施方式六或七相同。

具體實施方式九：本實施方式與具體實施方式六至八之一不同的是，步驟三中用超聲波震蕩5min。其它與具體實施方式六至八之一相同。