[發(fā)明專(zhuān)利]一種碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線芯及其生產(chǎn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010571357.0
• 申請(qǐng)日: 2020-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113172971A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉仁臣;李志宏;張利;鄭春生;連勝利;陳勝波;王哲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石化集團(tuán)勝利石油管理局有限公司電力分公司;山東領(lǐng)峰石油技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B32B27/12
• 分類(lèi)號(hào): B32B27/12;B32B9/00;B32B9/04;B32B7/12;B32B27/40;B32B27/28;B32B27/18;B32B33/00;H01B1/04;H01B13/00;C09J163/00;C09J133/04;C09J11/04;C08L75/04
• 代理公司: 東營(yíng)雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

本發(fā)明公開(kāi)了一種碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線芯，所述導(dǎo)線芯包括基材層料、粘接層料和彈力層料，所述基材層料為改性的碳纖維；所述粘接層料的制備方法為將高官能度環(huán)氧樹(shù)脂加入到磁力攪拌器中，然后再加入高官能度環(huán)氧樹(shù)脂總量3?5倍的丙醇，隨后再加入高官能度環(huán)氧樹(shù)脂總量30?40%的改性石墨烯。本發(fā)明的碳纖維采用Co輻射源處理后碳纖維表面微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，表面變的稀疏和結(jié)構(gòu)組織排列雜亂，通過(guò)過(guò)油后，菜籽油中的r?谷維素等生物活性物質(zhì)附著在碳纖維表面結(jié)構(gòu)，從而可形成一層活性層，粘接層采用高官能度環(huán)氧樹(shù)脂作為基料，高官能度環(huán)氧樹(shù)脂主鏈上含有很多苯環(huán)結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳纖維技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線芯及其生產(chǎn)方法。

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。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。

現(xiàn)有的導(dǎo)線芯采用的碳纖維復(fù)合材料制成，該導(dǎo)線芯中碳纖維與樹(shù)脂材料粘接性能較差，易影響整體效果，同時(shí)導(dǎo)線芯回彈性能差，耐疲勞效果差；現(xiàn)有中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公告號(hào)：102602083B公開(kāi)了一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料芯及其制備方法，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料芯是由內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外層絕緣結(jié)構(gòu)組成的，內(nèi)部結(jié)構(gòu)由多根平行或螺旋扭轉(zhuǎn)的纖維增強(qiáng)耐高溫樹(shù)脂基細(xì)桿粘結(jié)而成，外層絕緣結(jié)構(gòu)為耐高溫不導(dǎo)電樹(shù)脂涂層或耐高溫、非導(dǎo)電纖維增強(qiáng)樹(shù)脂層，其厚度為導(dǎo)線芯直徑的10～40％，并且沿周長(zhǎng)厚度均勻。多根纖維增強(qiáng)耐高溫樹(shù)脂基細(xì)桿通過(guò)注入膠黏劑的楔形口模，纖維增強(qiáng)耐高溫樹(shù)脂基細(xì)桿通過(guò)膠黏劑粘合在一起，涂覆纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料層或樹(shù)脂涂層，通過(guò)高溫口模，固化成型；

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線芯及其生產(chǎn)方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線芯，所述導(dǎo)線芯包括基材層料、粘接層料和彈力層料，所述基材層料為改性的碳纖維；

所述粘接層料的制備方法為將高官能度環(huán)氧樹(shù)脂加入到磁力攪拌器中，然后再加入高官能度環(huán)氧樹(shù)脂總量3-5倍的丙醇，隨后再加入高官能度環(huán)氧樹(shù)脂總量30-40％的改性石墨烯，然后將溫度升至70℃，隨后再將轉(zhuǎn)速升至220-260r/min，攪拌20-30min，然后再加入高官能度環(huán)氧樹(shù)脂總量2％的丙烯酸乳液，繼續(xù)以500-600r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1-2h，即得粘接層；

所述彈力層料的制備方法為將聚醚多元醇按照重量比1:2加入到聚氨酯中，隨后再加入聚氨酯總量1-2倍的二乙氨基乙醇，然后以300-500r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌25-35min，最后加入聚氨酯總量20％的葡萄糖五丙酸酯，然后以1000-1500r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行高速攪拌25-35min，即得彈力層料。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案是：所述改性的碳纖維具體改性方法為：將碳纖維先采用⁶⁰Co_r輻射源處理30min，隨后置于油浴的菜籽油中進(jìn)行過(guò)油，過(guò)油后再冷卻至室溫，即可。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案是：所述碳纖維采用⁶⁰Co_r輻射源處理的具體條件為：輻射總劑量為5-7KGy，輻照計(jì)量率為30-40Gy/min，每隔2min處理5min，共處理30min。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案是：所述油浴的菜籽油采用100℃的溫度將菜籽油加熱至沸騰，保溫即可。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案是：所述高官能度環(huán)氧樹(shù)脂為四官能度環(huán)氧樹(shù)脂。