The invention discloses a preparation method of carbon fiber matrix composite fishing rod, which comprises the following steps: (1) preparation of oligomer solution, (2) preparation of matrix resin, (3) preparation of modified carbon nanotubes/nano-boron fiber composite, (4) preparation of prepreg, (5) preparation of fishing rod. The invention also discloses a carbon fiber matrix composite fishing rod prepared according to the preparation method. The preparation method of the invention is simple and feasible, and the prepared carbon fiber matrix composite fishing rod has low price, light weight, strong steel property, good toughness, high firmness, excellent antistatic property and aging resistance.
【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维基复合材料鱼竿及其制备方法
本专利技术涉及渔具
,尤其涉及一种碳纤维基复合材料鱼竿及其制备方法。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高,垂钓已经成为人们一种重要的娱乐、休闲活动,竞技钓鱼也如火如荼地频繁开展。在垂钓过程中必不可少的一类渔具是鱼竿,其在垂钓过程中起到举足轻重的作用。理想的钓鱼竿不仅需要有较好的抗涨强度、屈服强度和伸长率等机械性能,还要求其抗静电性能、韧性和耐老化性能优异。现有的钓鱼竿本身的材质有玻璃纤维与碳纤维两种,目前主要用到的材质为碳纤维。而碳纤维根据弹性系数模量不同,分为低模量与高模量等。低模量的碳纤维韧性好、牢固度高,但钢性差,重量重;而高模量碳纤维重量轻、钢性强,但是牢固度不高、脆、容易断。另外,由于碳纤维材料具有导电性,价格昂贵,使得碳纤维制造的鱼竿价格高,且不具有绝缘功能。以玻璃纤维为增强材料的鱼竿由于铺贴方式单一,生产出的鱼竿强度和模量都比较低。要制备出理想的鱼竿,除了需要选择合理的纤维进行增强外,还需要选择合适的基体树脂及鱼竿制备工艺,以提升树脂与纤维之间的结合力,从而提高其机械力学性能,然而现有技术中的基体树脂与纤维之间的结合力不强,在固化过程中,会出现微孔和气泡,在长期高强度高频率的情况下使用,其强度和韧度会下降比较快,易造成杆体变形,杆体表面涂层脱落,使用寿命较短。因此,开发一种价格低廉、重量轻、钢性强、韧性好、牢固度高、抗静电性能和耐老化性能优异的鱼竿势在必行。
技术实现思路
为了克服现有技术中的缺陷,本专利技术旨在提供一种轻质高强度碳纤维基复合材料鱼竿,同时提供其制备方法。本专利技术通过以下方案实现:一 ...
【技术保护点】
1.一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:Ⅰ齐聚物溶液的制备:将2,4‑二氨基‑6‑乙烯基‑S‑三嗪、1,4‑二(2',3'‑环氧丙基)全氟丁烷、阻聚剂和碱性催化剂加入到高沸点溶剂中,在70‑80℃下搅拌反应8‑12小时,过滤除去碱性催化剂,得到齐聚物溶液;Ⅱ基体树脂的制备:将经过步骤Ⅰ制备得到的齐聚物溶液中加入4,4'‑二苯乙烯二羧酸、1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4‑二甲氨基吡啶形成溶液,再将溶液加入反应釜中,用氮气或惰性气体置换釜内空气,常压下85‑95℃反应2.5‑3.5小时,再升温至115‑125℃反应3‑4小时,后升温至225‑235℃,初级缩聚反应6‑8小时,然后抽真空(500Pa),加热到240‑250℃,再缩聚反应8‑10小时,后冷却至室温,调至常压,在水中沉出,将析出的聚合物用乙醚洗3‑5次,后旋蒸除去乙醚,得到基体树脂;Ⅲ改性碳纳米管/纳米硼纤维复合材料的制备:将碳纳米管、纳米硼纤维混合均匀,后分散于乙醇中,再加入硅烷偶联剂KH560,在60‑80℃下搅拌反应10‑15小时,后取出用二氯甲烷洗3‑5次,再置于真空干燥箱中7 ...
【技术特征摘要】
1.一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:Ⅰ齐聚物溶液的制备:将2,4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪、1,4-二(2',3'-环氧丙基)全氟丁烷、阻聚剂和碱性催化剂加入到高沸点溶剂中,在70-80℃下搅拌反应8-12小时,过滤除去碱性催化剂,得到齐聚物溶液;Ⅱ基体树脂的制备:将经过步骤Ⅰ制备得到的齐聚物溶液中加入4,4'-二苯乙烯二羧酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶形成溶液,再将溶液加入反应釜中,用氮气或惰性气体置换釜内空气,常压下85-95℃反应2.5-3.5小时,再升温至115-125℃反应3-4小时,后升温至225-235℃,初级缩聚反应6-8小时,然后抽真空(500Pa),加热到240-250℃,再缩聚反应8-10小时,后冷却至室温,调至常压,在水中沉出,将析出的聚合物用乙醚洗3-5次,后旋蒸除去乙醚,得到基体树脂;Ⅲ改性碳纳米管/纳米硼纤维复合材料的制备:将碳纳米管、纳米硼纤维混合均匀,后分散于乙醇中,再加入硅烷偶联剂KH560,在60-80℃下搅拌反应10-15小时,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小时,得到改性碳纳米管/纳米硼纤维复合材料;Ⅳ预浸料的制备:将经过步骤Ⅱ制备得到的基体树脂、环氧树脂、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷加入到N-甲基吡咯烷酮中配成胶液,再向胶液中加入经过步骤Ⅲ制备得到的改性碳纳米管/纳米硼纤维复合材料、芳纶纤维,搅拌均匀后,得到预浸料;Ⅴ鱼竿的制备:将碳纤维布浸泡在经过步骤Ⅳ制备得到的预浸料中3-5小时,然后将碳纤维布取出,放入在氮气氛围下的辐射场内,在100-120℃下采用钴60-γ辐射法辐射,辐射时间30-40分钟,后再置于真空干燥箱130-140℃下烘15-24小时,再将浸渍后的碳纤维布按照设计尺寸裁剪、卷管、缠带紧固、脱模、打磨、涂装、干燥、装配后得到鱼竿。2.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾强,程旺生,
申请(专利权)人:湖南七纬科技有限公司,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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