[發(fā)明專利]一種納米粒子和碳纖維織物增強(qiáng)聚酰亞胺耐磨材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010039015.4
• 申請(qǐng)日: 2020-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN111040209B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新瑞;李宋;趙普;王齊華;王廷梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): C08J5/06
• 分類號(hào): C08J5/06;C08L79/08;C08K3/14;C08K7/06
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

1.一種納米粒子和碳纖維織物增強(qiáng)聚酰亞胺耐磨材料的制備方法，包括以下工藝步驟：

（1）碳纖維織物表面處理：將碳纖維織物剪切后先用丙酮浸泡15~20小時(shí)，除去纖維織物紡織中的環(huán)氧整理劑，再用新鮮丙酮超聲清洗，晾干后放入等離子體處理儀，在真空度300~500Pa下處理5~10分鐘；

（2）膠液配置：以間甲酚溶劑為介質(zhì)，將聚酰亞胺和納米碳化鈮按10:1~20:1的質(zhì)量比球磨混料，得到膠液；

（3）碳纖維織物表面浸膠：將經(jīng)表面處理的碳纖維織物平放在浸漬盤中，將球磨配置的膠液倒入浸漬盤，放入超聲波清洗機(jī)中超聲浸漬3~5分鐘，然后把浸漬盤放入110～130℃的烘箱中加熱3~5分鐘；重復(fù)超聲浸漬、烘干2~3次，最后將浸漬盤中的膠液均勻涂抹在碳纖維織物表面，然后放入130~150℃的烘箱中烘干3~5小時(shí)；

（4）熱壓成型：把經(jīng)浸漬并烘干的碳纖維織物根據(jù)模具大小裁剪成多片，并放入模具熱壓成型。

2.如權(quán)利要求1所述一種納米粒子和碳纖維織物增強(qiáng)聚酰亞胺耐磨材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，所述碳纖維織物纖維規(guī)格為1K，經(jīng)向密度為10根/10mm，緯向密度為10根/10mm，單位面積質(zhì)量為125±5g/m²。

3.如權(quán)利要求1所述一種納米粒子和碳纖維織物增強(qiáng)聚酰亞胺耐磨材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，所述聚酰亞胺的粒徑為38~75μm，納米碳化鈮的粒徑為50~100nm。

4.如權(quán)利要求1所述一種納米粒子和碳纖維織物增強(qiáng)聚酰亞胺耐磨材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，納米碳化鈮和聚酰亞胺在間甲酚中的含量為0.05~0.1g/ml。

5.如權(quán)利要求1所述一種納米粒子和碳纖維織物增強(qiáng)聚酰亞胺耐磨材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，磨球直徑為Φ6mm，磨球數(shù)量為20~40個(gè)，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為200~300rpm，球磨配膠時(shí)間為60~90min。

6.如權(quán)利要求1所述一種納米粒子和碳纖維織物增強(qiáng)聚酰亞胺耐磨材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）的膠液中，聚酰亞胺與納米碳化鈮的量為碳纖維織物質(zhì)量的0.5~1倍。

7.如權(quán)利要求1所述一種納米粒子和碳纖維織物增強(qiáng)聚酰亞胺耐磨材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）中，所述超聲波清洗機(jī)的功率為500W。

8.如權(quán)利要求1所述一種納米粒子和碳纖維織物增強(qiáng)聚酰亞胺耐磨材料的制備方法，其特征在于：步驟（4）中，熱壓成型是在350~380℃，20~30MPa下保溫保壓90~150min。