[發明專利]一種碳纖維增強樹脂基復合材料回收制備碳/碳預成型體的方法

有效

• 申請號: 201810402225.8
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108640699B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 白書欣;葉益聰;朱利安;唐宇;郭文建;任俊;張孝洪
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83;C04B35/80;C04B35/622
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 黃麗

1.一種碳纖維增強樹脂基復合材料回收制備碳/碳預成型體的方法，包括以下步驟：

（1）將碳纖維增強樹脂基復合材料在惰性氣氛下進行預熱解，使樹脂基體的重量保留率在60%～80%之間，碳纖維增強樹脂基復合材料產生孔洞，由此得到多孔的碳纖維增強預熱解樹脂復合材料，即預熱解產物；

（2）將預熱解產物置于增炭劑熔融液或含增炭劑的溶液中，并使增炭劑熔融液或含增炭劑的溶液充分浸入到預熱解產物的孔洞內，得到含增炭劑的預熱解產物，取出并烘干；

（3）將烘干后的含增炭劑的預熱解產物在惰性氣氛下進行熱解，在增炭劑的作用下，使預熱解樹脂基體被充分轉為沉積炭，由此得到碳/碳預成型體；

所述步驟（2）中，所述增炭劑為紅磷、五氧化二磷、磷酸銨、聚磷酸銨、9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、三聚氰胺、三聚氰胺尿酸鹽、三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺聚磷酸鹽、磷酸三苯酯、磷酸三甲酚、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、鹵化磷酸酯、雙(2,3-二溴丙基)-2,3-二氯丙基磷酸酯、三(2,3-二溴丙基)磷酸酯、三(2,3-二氯丙基)磷酸酯、芳烷磷酸酯、六苯氧基環三磷腈、聚碳硅烷和聚硅氧烷中的一種或兩種或多種。

2.根據權利要求1所述的碳纖維增強樹脂基復合材料回收制備碳/碳預成型體的方法，其特征在于，所述步驟（1）中，所述預熱解的溫度為350℃～900℃，所述預熱解的時間為1min～30min，預熱解后降至室溫。

3.根據權利要求1所述的碳纖維增強樹脂基復合材料回收制備碳/碳預成型體的方法，其特征在于，所述步驟（3）中，所述沉積炭的重量為樹脂基體最初重量的20%～60%。

4.根據權利要求1所述的碳纖維增強樹脂基復合材料回收制備碳/碳預成型體的方法，其特征在于，所述步驟（3）中，所述熱解的溫度為350℃～900℃，所述熱解的時間為0.5h～5h，熱解后降至室溫。

5.根據權利要求1～4中任一項所述的碳纖維增強樹脂基復合材料回收制備碳/碳預成型體的方法，其特征在于，所述步驟（2）中，所述含增炭劑的溶液為含增炭劑的飽和溶液。

6.根據權利要求1～4中任一項所述的碳纖維增強樹脂基復合材料回收制備碳/碳預成型體的方法，其特征在于，所述步驟（2）中，采用抽真空使增炭劑熔融液或含增炭劑的溶液充分浸入到預熱解產物的孔洞內。

7.根據權利要求1～4中任一項所述的碳纖維增強樹脂基復合材料回收制備碳/碳預成型體的方法，其特征在于，所述步驟（1）中，所述碳纖維增強樹脂基復合材料的樹脂基體為熱固性樹脂或熱塑性樹脂，所述熱固性樹脂包括酚醛樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、脲醛樹脂、呋喃樹脂和有機硅樹脂中的一種或兩種或多種，所述熱塑性樹脂包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和對苯二甲酸乙二醇酯中的一種或兩種或多種。

8.根據權利要求1～4中任一項所述的碳纖維增強樹脂基復合材料回收制備碳/碳預成型體的方法，其特征在于，所述步驟（1）中，所述碳纖維增強樹脂基復合材料中的碳纖維編織結構為大于2.5維的編織體。