[發(fā)明專利]一種熱塑性碳纖維預浸料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2014-04-12
• 公開（公告）號: CN104974417A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發(fā)明（設計）人: 王獻偉;林航;馬俊杰
• 申請（專利權）人: 四川鑫達企業(yè)集團有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K7/06;B29B15/10
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技術領域

本發(fā)明屬于材料科學中的高分子復合材料領域，涉及一種熱塑性碳纖維預浸料及其制備方法。本發(fā)明特別涉及包括由多根碳纖維單紗構成的碳纖維束和含浸于所述碳纖維束的熱塑性基體樹脂的碳纖維預浸料及其制備方法，所涉及的方法簡便，得到的碳纖維預浸料及其后續(xù)制品性能優(yōu)異，且回收利用率高。通過本發(fā)明的碳纖維預浸料，可提供外觀及品質優(yōu)良的碳纖維增強復合材料。

背景技術

碳纖維（CF）作為新一代增強材料，具有良好的力學性能，耐高溫、耐腐蝕性能優(yōu)良，耐有機溶劑、酸、堿性好。

????在實際應用中，碳纖維常常用作增強纖維，碳纖維增強復合材料具有高強度、高剛性與輕量化的特性，用途廣泛。碳纖維復合材料因其優(yōu)異的性能，廣泛應用于航空航天、船舶重工以及深海油田等領域。近年來，隨著全球經濟的快速發(fā)展，人們更加傾向于對高端產品的追求。

????目前碳纖維的實際應用過程中，70%以上是通過碳纖維預浸料的方式實現的。預浸料是一種纖維與樹脂通過相應的層疊方式和工藝制備的未達到固化狀態(tài)前的產品，是碳纖維制品經常使用的半成品。碳纖維預浸料因其性能優(yōu)異，廣泛應用于航空航天、船舶重工以及深海油田等領域。近年來，隨著全球經濟的快速發(fā)展，人們更加傾向于對高端產品的追求，其中碳纖維預浸料深受很多高檔汽車制造廠商的青睞，如奔馳、寶馬、奧迪等幾乎都開始試應用或己經采用了各種碳纖維預浸料復合材料。碳纖維預浸料作為汽車材料，最大的優(yōu)點是質量輕、強度大，質量僅相當于鋼材的20%-30%，?硬度卻是鋼材的10倍以上，所以采用碳纖維材料可以使汽車的輕量化取得突破性進展，并帶來節(jié)省能源的效益。為此，開發(fā)出一種性能優(yōu)異、回收利用率高且環(huán)保的碳纖維預浸料顯得尤為迫切，具有重大應用價值與深遠意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為解決熱固性碳纖維預浸料回收利用率低的問題，而提供一種提高預浸料或后續(xù)制品的回收利用率，起到環(huán)保功效的預浸料及其制備方法。

實現本發(fā)明目的的技術解決方案為：采用熱熔法，利用由多跟碳纖維單紗構成的炭纖維束和含浸于所述碳纖維束的熱塑性基體樹脂制備成碳纖維預浸料，其中每1m²所述碳纖維預浸料包含的碳纖維質量（FAW）為100～200g。所述碳纖維束為平行連續(xù)的碳纖維束，每股碳纖維束包含的碳纖維單紗數量為3-5根；所述熱塑性基體樹脂為聚丙烯（PP）樹脂，包括PP（F401）、PP（T30S）、PP（BX3800）中的一種或幾種。

根據本發(fā)明所獲得的熱塑性碳纖維預浸料具有優(yōu)異的力學性能，而且提高了預浸料或后續(xù)制品的回收利用率，起到了環(huán)保的功效。

具體實施方式

????下面通過具體實施例，對本發(fā)明上述內容進行舉例說明，但是下述實施例并不限制本發(fā)明范圍。

實施例一

基體樹脂種類???????????????????????????????????PP（F401）

每股碳纖維束包含的碳纖維單紗根數???????????????????3

FAW（g/m²）??????????????????????????????????????150

實施例二

基體樹脂種類???????????????????????????????????PP（F401）

每股碳纖維束包含的碳纖維單紗根數???????????????????4

FAW（g/m²）??????????????????????????????????????150

實施例三

基體樹脂種類???????????????????????????????????PP（F401）

每股碳纖維束包含的碳纖維單紗根數???????????????????5

FAW（g/m²）??????????????????????????????????????150

實施例四

基體樹脂種類???????????????????????????????????PP（T30S）

每股碳纖維束包含的碳纖維單紗根數???????????????????3

FAW（g/m²）??????????????????????????????????????150

實施例五

基體樹脂種類???????????????????????????????????PP（T30S）