[發明專利]一種碳纖維樹脂液氧瓶及其制備方法

有效

• 申請號: 201810132961.6
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108342081B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 劉運勝;史春夢;林海;吳玉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍軍醫大學
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08L63/00;C08K9/06;C08K9/02;C08K9/04;C08K7/06;C08K7/08;C08K3/36;F17C1/06;B29D22/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李歐

1.一種碳纖維樹脂液氧瓶，其特征在于，包括容器罐體，所述容器罐體包括鈦合金內襯和復合材料外層，所述復合材料外層主要由碳纖維增強樹脂復合材料制成，所述碳纖維增強樹脂復合材料主要由下述重量份的原料制成：包括硅溶膠10-20份、檸檬酸3.4-7份、草酸2-3份、六鈦酸鉀晶須10-15份、環氧樹脂30-60份、雙馬來酰胺亞樹脂40-80份、納米二氧化硅3-5份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷7-10份，碳纖維100-150份；

所述碳纖維樹脂液氧瓶按照以下步驟進行制備：

a.改性碳纖維：取碳纖維加入無水乙醇中攪拌混勻，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，升溫至50℃，攪拌，冷卻至室溫，水洗，自然風干,得到改性碳纖維，待用；

b.含硅的六鈦酸鉀晶須：以硅溶膠為硅源，加入體積百分數為60％的乙醇溶液中，攪拌加入檸檬酸混勻，再加入草酸和六鈦酸鉀晶須，混勻后，用尿素調節pH，攪拌后放置24小時，得到含硅的六鈦酸鉀晶須溶液，隨后進行梯度干燥，研磨得到含硅的六鈦酸鉀晶須粉；

c.六鈦酸鉀晶須碳纖維：取改性碳纖維浸泡于體積百分數為65％的乙醇溶液中，再攪拌加入含硅的六鈦酸鉀晶須粉，用鹽酸溶液調節溶液pH，振蕩2小時，在90～110℃環境下通入氮氣，干燥，冷卻后取出，待用；

d.混合樹脂溶液：將環氧樹脂和雙馬來酰胺亞樹脂混合，加入納米二氧化硅溶液，攪拌均勻，隨后于90℃下真空消泡,得到混合樹脂溶液，待用；

e.碳纖維樹脂：六鈦酸鉀晶須碳纖維浸泡在混合樹脂溶液中，每隔20分鐘攪拌2分鐘，3小時后置于真空烘箱內，于溫度50℃烘干10～15分鐘，達到半干狀態；

f.碳纖維樹脂液氧瓶：以鈦合金作為內襯材料，將碳纖維樹脂通過螺旋纏繞附著在鈦合金內襯外側，纏繞完成后放入固化爐，在固化爐中加入芳香胺固化劑，于80℃的條件下烘烤40分鐘后取出。

2.根據權利要求1所述的一種碳纖維樹脂液氧瓶的制備方法，其特征在于，按照以下步驟進行：

a.改性碳纖維：取碳纖維加入無水乙醇中攪拌混勻，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，升溫至50℃，攪拌，冷卻至室溫，水洗，自然風干,得到改性碳纖維，待用；

b.含硅的六鈦酸鉀晶須：以硅溶膠為硅源，加入體積百分數為60％的乙醇溶液中，攪拌加入檸檬酸混勻，再加入草酸和六鈦酸鉀晶須，混勻后，用尿素調節pH，攪拌后放置24小時，得到含硅的六鈦酸鉀晶須溶液，隨后進行梯度干燥，研磨得到含硅的六鈦酸鉀晶須粉；

c.六鈦酸鉀晶須碳纖維：取改性碳纖維浸泡于體積百分數為65％的乙醇溶液中，再攪拌加入含硅的六鈦酸鉀晶須粉，用鹽酸溶液調節溶液pH，振蕩2小時，在90～110℃環境下通入氮氣，干燥，冷卻后取出，待用；

d.混合樹脂溶液：將環氧樹脂和雙馬來酰胺亞樹脂混合，加入納米二氧化硅溶液，攪拌均勻，隨后于90℃下真空消泡,得到混合樹脂溶液，待用；

e.碳纖維樹脂：六鈦酸鉀晶須碳纖維浸泡在混合樹脂溶液中，每隔20分鐘攪拌2分鐘，3小時后置于真空烘箱內，于溫度50℃烘干10～15分鐘，達到半干狀態；

f.碳纖維樹脂液氧瓶：以鈦合金作為內襯材料，將碳纖維樹脂通過螺旋纏繞附著在鈦合金內襯外側，纏繞完成后放入固化爐，在固化爐中加入芳香胺固化劑，于80℃的條件下烘烤40分鐘后取出。

3.根據權利要求2所述的一種碳纖維樹脂液氧瓶的制備方法，其特征在于，所述碳纖維為長碳纖維。

4.根據權利要求3所述的一種碳纖維樹脂液氧瓶的制備方法，其特征在于，所述六鈦酸鉀晶須直徑在0.2-1μm。

5.根據權利要求4所述的一種碳纖維樹脂液氧瓶的制備方法，其特征在于，所述步驟b中，通過尿素調節pH＝9。

6.根據權利要求5所述的一種碳纖維樹脂液氧瓶的制備方法，其特征在于，所述步驟c中，通過鹽酸溶液調節溶液pH＝5-6。