[發(fā)明專利]碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711267750.5
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN109422960B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李成鉉;鄭淳俊;徐源振;李東昱;尹昊圭;徐欣永;廉容植;李在映
• 申請（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動車株式會社;起亞自動車株式會社;高麗大學(xué)教產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K9/04;C08K9/02;C08K7/06;C08J5/06
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;朱慧寧

1.一種制備碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的方法，其包括：

用由下式1或2表示的嵌段共聚物對碳纖維改性；以及

將用由下式1或2表示的嵌段共聚物改性的碳纖維與聚合物混合，

[式1]

其中，在式1中，a為10至50的整數(shù)并且b為滿足a≤b≤50的整數(shù)，R₁為C₁至C₂₀烷基并且n為1至10的整數(shù)，

[式2]

其中，在式2中，x為50至90的整數(shù)并且y為滿足10≤y≤x≤90的整數(shù)；以及n為1至10的整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的方法，其中，R₁為甲基或乙基。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的方法，其中，碳纖維在其表面上包含至少一個環(huán)氧基團(tuán)或者在其表面上不含環(huán)氧基團(tuán)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的方法，其中，當(dāng)碳纖維具有至少一個環(huán)氧基團(tuán)時，以100重量份的環(huán)氧基團(tuán)計(jì)，用100重量份至500重量份的嵌段共聚物對碳纖維進(jìn)行表面改性。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的方法，其中，當(dāng)碳纖維無環(huán)氧基團(tuán)時，以100重量份的碳纖維計(jì)，用0.5重量份至5.0重量份的嵌段共聚物對碳纖維進(jìn)行表面改性。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的方法，其中，嵌段共聚物具有10000至50000g/mol的重均分子量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的方法，其中，碳纖維通過以下步驟進(jìn)行改性，所述步驟包括：

將碳纖維分散在第一溶劑中以形成分散體；

將嵌段共聚物溶解在第二溶劑中以形成嵌段共聚物溶液；

將分散體與嵌段共聚物溶液混合以形成混合物；以及

在70℃至90℃的溫度下攪拌混合物2至4小時。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的方法，其中，碳纖維通過以下步驟進(jìn)行改性，所述步驟包括：

將嵌段共聚物溶解在極性為2.4至9.0的第二溶劑中以形成嵌段共聚物溶液；

將嵌段共聚物溶液噴涂在碳纖維的表面上；以及

在70℃至90℃的溫度下使碳纖維與溶液混合2至4小時。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的方法，其中，聚合物為熱塑性或熱固性聚合物。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的方法，其中，將量為5重量％至55重量％的表面改性碳纖維與量為45重量％至95重量％的聚合物混合，所有重量％均以碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的總重量計(jì)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的方法，其中，改性的碳纖維與聚合物之間的混合在150℃至300℃的溫度下進(jìn)行30分鐘至2小時。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的方法，其進(jìn)一步包括：

將表面改性碳纖維和聚合物與選自以下的添加劑混合：馬來酸酐接枝聚丙烯，玻璃纖維，抗氧化劑，以及它們的組合。

13.一種通過權(quán)利要求1所述的制備碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的方法獲得的碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料。