[發明專利]一種輕質高強度碳纖維基復合材料魚竿

在審

• 申請號: 202010950782.0
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN112048176A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 曾強;程旺生
• 申請（專利權）人: 湖南七緯科技有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L63/00;C08L77/10;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/04;C08K7/06;C08J5/24;C08G69/42
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1.一種輕質高強度碳纖維基復合材料魚竿，其特征在于，所述魚竿的制備方法包括如下步驟：

Ⅰ齊聚物溶液的制備：將2,4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪、1,4-二(2',3'-環氧丙基)全氟丁烷、阻聚劑和堿性催化劑加入到高沸點溶劑中，在70-80℃下攪拌反應8-12小時，過濾除去堿性催化劑，得到齊聚物溶液；

Ⅱ基體樹脂的制備：將經過步驟Ⅰ制備得到的齊聚物溶液中加入4,4'-二苯乙烯二羧酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、4-二甲氨基吡啶形成溶液，再將溶液加入反應釜中，用氮氣或惰性氣體置換釜內空氣，常壓下85-95℃反應2.5-3.5小時，再升溫至115-125℃反應3-4小時，后升溫至225-235℃，初級縮聚反應6-8小時，然后抽真空至500Pa，加熱到240-250℃，再縮聚反應8-10小時，后冷卻至室溫，調至常壓，在水中沉出，將析出的聚合物用乙醚洗3-5次，后旋蒸除去乙醚，得到基體樹脂；

Ⅲ改性碳納米管/納米硼纖維復合材料的制備：將碳納米管、納米硼纖維混合均勻，后分散于乙醇中，再加入硅烷偶聯劑KH560，在60-80℃下攪拌反應10-15小時，后取出用二氯甲烷洗3-5次，再置于真空干燥箱中70-80℃下烘10-15小時，得到改性碳納米管/納米硼纖維復合材料；

Ⅳ預浸料的制備：將經過步驟Ⅱ制備得到的基體樹脂、環氧樹脂、2,4,6-三乙烯基環硼氧烷加入到N-甲基吡咯烷酮中配成膠液，再向膠液中加入經過步驟Ⅲ制備得到的改性碳納米管/納米硼纖維復合材料、芳綸纖維，攪拌均勻后，得到預浸料；

Ⅴ魚竿的制備：將碳纖維布浸泡在經過步驟Ⅳ制備得到的預浸料中3-5小時，然后將碳纖維布取出，放入在氮氣氛圍下的輻射場內，在100-120℃下采用鈷60-γ輻射法輻射，輻射時間30-40分鐘，后再置于真空干燥箱130-140℃下烘15-24小時，再將浸漬后的碳纖維布按照設計尺寸裁剪、卷管、纏帶緊固、脫模、打磨、涂裝、干燥、裝配后得到魚竿。

2.根據權利要求1所述的一種輕質高強度碳纖維基復合材料魚竿，其特征在于，步驟Ⅰ中所述2,4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪、1,4-二(2',3'-環氧丙基)全氟丁烷、阻聚劑、堿性催化劑、高沸點溶劑的質量比為1:1.9:(0.2-0.4):0.3:15。

3.根據權利要求1所述的一種輕質高強度碳纖維基復合材料魚竿，其特征在于，所述阻聚劑選自四氯萘醌、1,4-萘醌中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的一種輕質高強度碳纖維基復合材料魚竿，其特征在于，所述堿性催化劑選自碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或幾種；所述高沸點溶劑選自二甲亞砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的一種輕質高強度碳纖維基復合材料魚竿，其特征在于，步驟Ⅱ中所述齊聚物溶液、4,4'-二苯乙烯二羧酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、4-二甲氨基吡啶的質量比為21.2:1.63:(0.4-0.6):0.3。

6.根據權利要求1所述的一種輕質高強度碳纖維基復合材料魚竿，其特征在于，所述惰性氣體選自氦氣、氖氣、氬氣中的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的一種輕質高強度碳纖維基復合材料魚竿，其特征在于，步驟Ⅲ中所述碳納米管、納米硼纖維、乙醇、硅烷偶聯劑KH560的質量比為2:3:(15-20):0.5。

8.根據權利要求1所述的一種輕質高強度碳纖維基復合材料魚竿，其特征在于，步驟Ⅳ中所述基體樹脂、環氧樹脂、2,4,6-三乙烯基環硼氧烷、N-甲基吡咯烷酮、改性碳納米管/納米硼纖維復合材料、芳綸纖維的質量比為1:0.5:0.1:1.75:0.15:0.1。

9.根據權利要求1所述的一種輕質高強度碳纖維基復合材料魚竿，其特征在于，步驟Ⅴ中所述碳纖維布、預浸料的質量比為1:(10-20)；所述碳纖維布的纖維狀態為中長絲，粗細為450D，單位毫米孔數為100F。