[發明專利]一種碳纖維復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110374036.6
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN112920569A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 彭俊杰;劉德奎;李慶;馬陳城;高耀軍;張寶輝;王耀輝;劉成其;楊鳳凱
• 申請（專利權）人: 深圳市駿鼎達新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L69/00;C08L27/06;C08L23/06;C08L23/12;C08K7/06;C08K9/02;C08K3/04
• 代理公司: 深圳市查策知識產權代理事務所(普通合伙) 44527
• 代理人: 曾令安

本發明公開了一種碳纖維復合材料及其制備方法，所述碳纖維復合材料包括碳纖維、聚對苯二甲酸乙二酯、芳烷基磺酸鹽、改性石墨烯、含有改性聚乙烯的混合樹脂、偶聯劑，該碳纖維復合材料，加入了改性石墨烯和改性聚乙烯，可以極大的提高材料的拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度，而且改性石墨烯和改性聚乙烯兩者會產生協同增效，進一步提高復合材料的性能，解決了現有的碳纖維復合材料，在拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度的性能上無法滿足需求的問題。

技術領域

本發明涉及一種復合材料制備方法，具體是一種碳纖維復合材料及其制備方法。

背景技術

碳纖維是當今國際工業發達國家普遍使用的工業原料。碳纖維由于具有質量輕、高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕以及抗疲勞性能顯著高于鋼、鋁等的特點，廣泛地應用于宇航工業、航空工業、交通運輸、運動器材、土木建筑、消防等領域。

碳纖維復合材料制品通常由碳纖維和基體復合而成，但是現有的碳纖維復合材料，在拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度的性能上無法滿足需求，因此如何提高碳纖維復合材料的性能仍是碳纖維復合材料領域中一個普遍關注的研究問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種碳纖維復合材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種碳纖維復合材料，包括碳纖維、聚對苯二甲酸乙二酯、芳烷基磺酸鹽、改性石墨烯、含有改性聚乙烯的混合樹脂、偶聯劑。

作為本發明進一步的方案：所述碳纖維、聚對苯二甲酸乙二酯、芳烷基磺酸鹽、改性石墨烯、混合樹脂、偶聯劑的重量比為20-50：10-20：10-15：12-17：3-5。

作為本發明再進一步的方案：所述碳纖維、聚對苯二甲酸乙二酯、芳烷基磺酸鹽、改性石墨烯、混合樹脂、偶聯劑的重量比為30-40：12-18：11-14：13-16：4。

作為本發明再進一步的方案：所述碳纖維、聚對苯二甲酸乙二酯、芳烷基磺酸鹽、改性石墨烯、混合樹脂、偶聯劑的重量比為35：16：13：15：4。

作為本發明再進一步的方案：所述改性石墨烯的制備方法為：

S1：將石墨烯進行預氧化，然后通過Hummer’s法氧化，得到氧化石墨烯；

S2：將氧化石墨烯、表面活性劑、乳化劑、偶聯劑和二甲苯加入反應甕中，攪拌混合，在100-120℃條件下反應9h，得到改性氧化石墨烯；

S3：將改性的氧化石墨烯與雙鍵修飾的金納米顆粒發生點擊反應，得到改性石墨烯。

作為本發明再進一步的方案：所述混合樹脂包括以下組分：聚碳酸酯、聚氯乙烯、改性聚乙烯和聚丙烯。

作為本發明再進一步的方案：所述混合樹脂的成分包括以下組分：每100份聚碳酸酯中，含有20-30份聚氯乙烯、10-13份聚改性聚乙烯和16-22份聚丙烯。

作為本發明再進一步的方案：所述混合樹脂的成分包括以下組分：每100份聚碳酸酯中，含有25份聚氯乙烯、12份聚改性聚乙烯和19份聚丙烯。

作為本發明再進一步的方案：所述改性聚乙烯的制備方式包括以下步驟：將聚乙烯放入反應甕中，將石墨和白炭黑依次加入，升溫至80℃，攪拌混合，完成后取出混合物，將混合物放入高速混合機中，加入色漿，開始加速混合，保持1-1.5h后取出，進行輻射交聯處理即可。

作為本發明再進一步的方案：所述的碳纖維復合材料的制備方法包括以下步驟：