[發(fā)明專利]一種用于制作書包的碳纖維復(fù)合板料的生產(chǎn)工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610209708.7
• 申請(qǐng)日: 2016-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN105711114A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程傳昌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽冠廷科技有限公司
• 主分類號(hào): B29C70/52
• 分類號(hào): B29C70/52;B29C70/54
• 代理公司: 安徽信拓律師事務(wù)所 34117
• 代理人: 婁爾玉

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及碳纖維復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于制作書包的碳 纖維復(fù)合板料的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

碳纖維，是一種含碳量在95％以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。 它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化 處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng) 度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國(guó)防軍工和民用方面都 是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可 加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。

而現(xiàn)有技術(shù)中完全使用碳纖維材料雖然性能非常優(yōu)異，但是由于其昂貴 的價(jià)格，在一些領(lǐng)域適用性并不很強(qiáng)。因此出現(xiàn)了碳纖維材料復(fù)合材料，具 有較高的優(yōu)異性能且價(jià)格也相對(duì)碳纖維材料也較為便宜，實(shí)用性更高?，F(xiàn)有 的學(xué)生書包的使用率高，強(qiáng)度低，很容易損壞，而且重量較重，特別是現(xiàn)在 學(xué)習(xí)壓力很大的條件下，課本比較多，加上書包自身較重的重量，不利于小 學(xué)生的使用，現(xiàn)有的書包使用碳纖維材料復(fù)合材料比較少，與其成型的工藝 較為復(fù)雜有關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，提供一種價(jià)格便 宜、節(jié)能環(huán)保，便于生產(chǎn)控制，品質(zhì)高、質(zhì)量輕的用于制作書包的碳纖維復(fù) 合板料的生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種用于制作書包的碳纖維復(fù)合板料的生產(chǎn)工藝，其特征在于：包括以 下步驟，

1)、準(zhǔn)備材料，碳纖維絲材料、不飽和樹脂、催化劑、顏料和穩(wěn)定劑；

2)、熔融，將不飽和樹脂加熱到55～65℃軟化25～35分鐘，然后加入顏 料充分?jǐn)嚢杌旌希賹囟壬叩?5～85℃保溫10～30分鐘；

3)、浸入，將不飽和樹脂溫度升高至100～110℃，先加入穩(wěn)定劑再催化 劑并分別充分混合，將碳纖維絲材料均勻排列成輸送并浸入到不飽和樹脂中 緩慢通過；

4)、擠出，將浸入后的碳纖維絲材料通過板材擠出模具擠出板材，并將 板材溫度加熱到130～140℃進(jìn)行固化變硬；

5)、冷卻，將瓦楞鋼板材的溫度冷卻到常溫。

所述的不飽和樹脂為熱固性樹脂。

所述的催化劑包括氫化銅、氫氧化鋇和三乙醇胺，氫化銅、氫氧化鋇和 三乙醇胺的比例為1﹕0.5﹕1。

所述的穩(wěn)定劑為丁二酮和咖啡酸的混合物，丁二酮和咖啡酸的比例為 20～30﹕1。

所述的碳纖維絲材料的直徑為1～3mm，所述的板材的厚度為3～10mm。便 于縫制到書包上。

所述的碳纖維絲材料在浸入前成網(wǎng)格狀排列。強(qiáng)度高，不容易碎爛。

本發(fā)明在不飽和樹脂熔融到進(jìn)入的過程中進(jìn)行了間歇的分過程加熱的方 式，先進(jìn)行了軟化處理，此時(shí)不飽和樹脂依然為固體，然后再進(jìn)行加熱，使 得不飽和樹脂開始進(jìn)入熔融的狀態(tài)，然后進(jìn)一步提高溫度然后浸入碳纖維材 料，浸入時(shí)的不飽和樹脂為流體，而且要保持具有較高的粘性。因此在保持 不飽和樹脂為流體時(shí)的粘稠度非常重要，溫度過高過低都會(huì)影響其粘稠度， 使得不飽和樹脂與碳纖維材料不能很好的復(fù)合。本發(fā)明間歇的分過程加熱的 方式，能夠更好的控制樹脂熔融的過程，較好保證不飽和樹脂的熔融狀態(tài)， 使得不飽和樹脂與碳纖維材料在特定的條件下進(jìn)行復(fù)合。

本發(fā)明還在材料生產(chǎn)的過程加入了穩(wěn)定劑和催化劑，本發(fā)明中的穩(wěn)定劑 可以起到穩(wěn)定不飽和樹脂融融狀態(tài)的穩(wěn)定性，即保持熔融狀態(tài)下不飽和樹脂 的粘稠度，加入催化劑具有一定的固化作用，便于下一步的進(jìn)行擠出的工藝， 有利于板材擠出后固化快速變硬。而先加入穩(wěn)定劑再加入催化劑是防止催化 劑對(duì)穩(wěn)定劑進(jìn)行過多的干擾，使得穩(wěn)定劑具有更好穩(wěn)定性能，本發(fā)明在加入 催化劑后立即進(jìn)行擠出的工藝。

本發(fā)明的穩(wěn)定劑和催化劑都為混合復(fù)合型穩(wěn)定劑和催化劑，相較于傳統(tǒng) 的穩(wěn)定劑和催化劑具有更好的性能。

本發(fā)明中一般使用熱固性樹脂，有利于成型結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的板材，而且 對(duì)于加熱固化以后不再可逆，成為既不溶解，又不熔化，加工成板材更為合 適。本發(fā)明中的樹脂可以選取熱固后柔軟度較高的樹脂，有利于縫制，也有 利于提高學(xué)生背起來的舒適性。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品價(jià)格便宜、節(jié)能環(huán)保，便于生 產(chǎn)控制，質(zhì)量輕，產(chǎn)品品質(zhì)高。

具體實(shí)施方式：