[發明專利]大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202211701211.9
• 申請日: 2022-12-28
• 公開（公告）號: CN116200004A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 于國財;李汶東;李子寒;張潤博;靳洋;吳林志
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;B63B5/24;B29C69/00;C08K7/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

1.大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構，其特征在于所述的大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構是由大孔徑碳纖維管結構內芯、端帽以及環氧樹脂膠粘劑組成；所述的大孔徑碳纖維圓管兩端通過端帽進行端部封裝，環氧樹脂膠粘劑灌注到大孔徑碳纖維圓管之間的間隙；所述端帽為輕質高強材料端帽。

2.根據權利要求1所述的大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構，其特征在于大孔徑碳纖維圓管呈陣列式排布，使用環氧樹脂灌注到大孔徑碳纖維圓管之間的間隙后高溫固化脫模形成大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構。

3.根據權利要求1或2所述的大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構，其特征在于所述的大孔徑碳纖維圓孔徑為27-80mm，壁厚為0.75-2mm。

4.根據權利要求1所述的大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構，其特征在于所述的環氧樹脂為常溫狀態下粘度小于200MPa·s、壓縮強度大于70MPa且固化溫度小于300℃的樹脂。

5.根據權利要求1所述的大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構，其特征在于所述的大孔徑碳纖維圓管內徑為27-80mm，壁厚0.75-2mm；大孔徑碳纖維管卷管壓力為0.0.5MPa，纏帶螺距為2mm，纏帶壓力為10N。

6.制備權利要求1至5任意一項所述的大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構的方法，其特征在于按照以下內容進行：將碳纖維預浸料通過卷管機按照預浸料交錯90/0鋪層卷制成大孔徑碳纖維圓管，將碳纖維圓管與端帽進行封裝，將封裝后的碳纖維圓管呈陣列式排布堆疊進模具內，然后將環氧樹脂、固化劑和促進劑混合后形成環氧樹脂膠粘劑，置于模具中直至將碳纖維管完全浸沒，然后將模具置于真空容器中，排出環氧樹脂中的氣泡，最后加熱固化，脫模后，即得所述的大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構。

7.根據權利要求6所述的大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構的制備方法，其特征在于所述的環氧樹脂、固化劑和促進劑混合后形成環氧樹脂膠粘劑，抽真空至0.05MPa保持10min。

8.根據權利要求6所述的大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構的制備方法，其特征在于所述的模具置于真空度為0.05Mpa的真空容器中。

9.根據權利要求6所述的大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構的制備方法，其特征在于所述的碳纖維圓管通過卷管機卷至成圓管后，在130℃、0.3MPa的條件下固化2h制成大孔徑碳纖維圓管，管徑范圍27-80mm，壁厚為0.75-2mm；碳纖維圓管的環向應力與軸向應力比為2:1。

10.根據權利要求6所述的大孔徑碳纖維圓管浮力材料結構的制備方法，其特征在于所述的加熱固化條件為由室溫升至100℃，在100℃的條件下保溫6h；將溫度由100℃升至120℃，在120℃的條件下保溫2h；再將溫度由120℃升至150℃，在150℃的條件下保溫2h，最后自然冷卻至室溫。