[發(fā)明專利]一種高強度的碳纖維及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010808376.0
• 申請日: 2020-08-12
• 公開（公告）號: CN111925150A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡福泉
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽旭升新材料有限公司
• 主分類號: C04B26/00
• 分類號: C04B26/00;C04B26/02;C04B28/00;B29C48/05
• 代理公司: 溫州冠天知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33346
• 代理人: 吳沖般

本發(fā)明涉及一種高強度的碳纖維及其制備方法，其特征在于：由下列原材料按重量份組成：碳纖維15?25份，粘接劑5?10份，碳納米管0?5份，石墨烯0?10份,阻燃劑5?8份，抗氧劑6?10份，本發(fā)明的有益效果在于：通過放置碳納米管和石墨烯，能增加抗拉強度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種汽車材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強度的碳纖維及其制備方法。

背景技術(shù)

在過去的半個世紀(jì)中，新能源汽車等高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的先進結(jié)構(gòu)材料一直被髙性能熱固性復(fù)合材料所占據(jù)。由于熱固性復(fù)合材料在應(yīng)用過程中存在著耐熱性差、抗沖擊性和抗損傷能力低、制造成本髙等不足之處，在一定程度上限制了其應(yīng)用范圍，而隨著碳纖維復(fù)合材料的發(fā)展，碳纖維復(fù)合材料與熱固性復(fù)合材料相比，具有許多優(yōu)點，例如：成型速度快，成型周期短；對存放無特殊要求等，因此碳纖維熱塑性復(fù)合材料逐漸取代了傳統(tǒng)的熱固性復(fù)合材料；特別新能源汽車的大力發(fā)展，碳纖維熱塑性復(fù)合材料被廣泛用于新能源汽車領(lǐng)域，但現(xiàn)有的碳纖維熱塑性復(fù)合材料抗拉伸能力差，用這些材料制備的外殼、發(fā)動機外罩等產(chǎn)品時，容易因拉伸性能較差而損毀設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：一種高強度的碳纖維，其特征在于：由下列原材料按重量份組成：

碳纖維 15-25份，

粘接劑 5-10份，

碳納米管 0-5份，

石墨烯 0-10份,

阻燃劑 5-8份，

抗氧劑 6-10份。

本發(fā)明進一步的設(shè)置為：所述抗氧劑采用抗氧劑1098和亞磷酸酯類 CHEMNOXTP80，抗氧劑1098和亞磷酸酯類 CHEMNOX TP80按2:1- 3:2的份數(shù)配比。

本發(fā)明進一步的設(shè)置為：所述阻燃劑為氰尿酸三聚氰胺。

本發(fā)明進一步的設(shè)置為：一種高強度的碳纖維的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

a、預(yù)氧化處理：將碳纖維15份放入到氧化爐內(nèi)進行預(yù)氧化處理；

b、第一次攪拌：將a中氧化處理好的碳纖維15份與粘接劑7份、碳納米管3份、阻燃劑6份和氧化劑8份投入A攪拌器內(nèi)進行攪拌混合，得出物料A；

c、第二次攪拌：將步驟b中獲得的物料A投入到B攪拌器并且將石墨烯3份投入到B攪拌器內(nèi)進行攪拌，攪拌混合獲得物料B；

d、擠出：將步驟c中獲得的物料B投入到擠出機內(nèi)進行擠出，獲得高強度碳纖維物料C；

e、烘干：將步驟c中獲得的高強度碳纖維物料C通過烘干機進行烘干；

f、切割：將步驟e中烘干后的高強度碳纖維物料C通過切割機進行切斷，獲得物料D；

g、包裝：將f中獲得的物料D放入到包裝袋進行包裝。

本發(fā)明進一步的設(shè)置為：所述將a步驟中的碳纖維投入氧化爐中進行三級熱處理預(yù)氧化：一級熱處理的溫度為70 ~ 80 ℃、處理時間為10 ~ 20min、氧化爐的含氧量為30~35v%；二級熱處理的溫度為80℃~ 100℃、處理時間為15 ~ 20min，氧化爐的含氧量為8 ~10v%；三級熱處理的溫度為100℃~ 200℃、處理時間為10~ 15min，氧化爐的含氧量為0 ~1v%。

本發(fā)明進一步的設(shè)置為：所述A攪拌器的攪拌轉(zhuǎn)數(shù)為180-600轉(zhuǎn)/分，A攪拌器的溫度為70℃-80℃，A攪拌器的攪拌時間為20-30分鐘。