一种稀土改性碳纤维增强复合板材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土改性碳纤维增强复合板材及其制备方法，包括第一碳纤维层（1），其特征在于：所述第一碳纤维层（1）下方依次连接有聚酰胺树脂层（2）、树皮层（3）、聚丙烯纤维层（4）、聚氨酯层（5）、第二碳纤维层（6）且与其复合制成一体。本发明专利技术的稀土改性碳纤维增强复合板材及其制备方法具有重量轻，强度高，而且表面的纹路自然，界面粘合力强，整体性能好，还具有很好的力学性能和摩擦学性能。

A Rare Earth Modified Carbon Fiber Reinforced Composite Sheet and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种稀土改性碳纤维增强复合板材及其制备方法
本专利技术涉及改性碳纤维复合材料
，尤其涉及一种稀土改性碳纤维增强复合板材及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺(PA，尼龙)改性工程塑料具有以下特性：高熔点、出色的耐热性能以及自熄性；优良的耐油剂性、耐化学品性能；优良的耐磨、抗蠕变及耐老化性能；韧性、耐久性、电性能以及其他物理性能都具有出色的平衡指标。因此，尼龙工程塑料广泛应用于工业领域。碳纤维，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。由于碳纤维表面平滑、活性官能团少、表而能低，呈现表面化学惰性，与树脂基体浸润性差，使得复合材料界面粘合力较弱，严重地影响了复合材料整体优异性能的发挥；另外一方面，聚乙烯的化学惰性也使碳纤维与基体树脂的粘合性差，从而影响应力的传递。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有重量轻，强度高，而且表面的纹路自然，界面粘合力强，整体性能好，还具有很好的力学性能和摩擦学性能的稀土改性碳纤维增强复合板材及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种稀土改性碳纤维增强复合板材及其制备方法，包括第一碳纤维层，其特征在于，所述第一碳纤维层下方依次连接有聚酰胺树脂层、树皮层、聚丙烯纤维层、聚氨酯层、第二碳纤维层且与其复合制成一体。进一步的，所述第一碳纤维层厚度为0.1mm～0.3mm。进一步的，所述聚酰胺树脂层厚度为0.05mm～0.1mm。进一步的，所述树皮层厚度为0.1mm～0.2mm。进一步的，所述聚丙烯纤维层厚度为0.06mm～0.18mm。进一步的，所述聚氨酯层厚度为0.02mm～0.1mm。进一步的，所述第二碳纤维层厚度为0.1mm～0.3mm。更进一步的，将碳纤维层用1:1的丙酮乙醇溶液回流15h，除去碳纤维表面的环氧树脂层，在室温下浸入稀土改性剂中浸泡1.5～3.5小时，过滤后烘干。所采用的稀土改性剂的组分重量百分比为：稀土化合物0.1～2%，乙醇95～99.7%，氯化胺0.1～1%，硝酸0.1～0.5%，尿素0.03～1%。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的稀土改性碳纤维增强复合板材及其制备方法具有重量轻，强度高，而且表面的纹路自然，界面粘合力强，整体性能好，还具有很好的力学性能和摩擦学性能。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图中标号：1-第一碳纤维层2-聚酰胺树脂层3-树皮层4-聚丙烯纤维层5-聚氨酯层6-第二碳纤维层。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例作详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围作出更为清楚明确的界定。参见图1所示，一种稀土改性碳纤维增强复合板材及其制备方法，包括第一碳纤维层1，所述第一碳纤维层1下方依次连接有聚酰胺树脂层2、树皮层3、聚丙烯纤维层4、聚氨酯层5、第二碳纤维层6且与其复合制成一体，所述第一碳纤维层1厚度为0.1mm，所述聚酰胺树脂层2厚度为0.05mm，所述树皮层3厚度为0.1mm，所述聚丙烯纤维层4厚度为0.06mm，所述聚氨酯层5厚度为0.02mm，所述第二碳纤维层6厚度为0.1mm。将碳纤维层用1:1的丙酮乙醇溶液回流15h，除去碳纤维表面的环氧树脂层，在室温下浸入稀土改性剂中浸泡1.5～3.5小时，过滤后烘干。所采用的稀土改性剂的组分重量百分比为：稀土化合物0.1～2%，乙醇95～99.7%，氯化胺0.1～1%，硝酸0.1～0.5%，尿素0.03～1%。本专利技术的碳纤维增强复合材料，采用复合材料的层压的工艺制成。成型的关键步骤和工艺如下：模具制备，根据制品的形状和大小、厚度等尺寸，设计合理的复合材料层压的模具，模具必须采用钢模，模具上下表面抛光成镜面；原材料准备，按照制品的大小尺寸，裁剪原材料，包括碳纤维、聚酰胺树脂、树皮、聚丙烯纤维、聚氨酯、碳纤维，按照产品的尺寸大小，依次铺设在一起；将产品的模具的上下模，放入热压成型机，预热到85℃；将铺设好的原材料放入下模，同时盖上上模；缓慢增加压力和温度，15分钟内，压力逐步增加至15Mpa，同时，模具的温度提升至150℃；保持15Mpa的压力，继续提高模具温度，5分钟内升温至180℃；保持模具的温度180℃，缓慢减少模具的压力，5分钟内降低至5Mpa；模具的压力降低至0Mpa，同时关闭模具的加热源，模具自然冷却到85℃左右；打开上模，用压缩空气缓慢将片材产品从下模中脱出；根据产品的形状和外观，采用全自动数控机床精加工成成品。综上所示，本专利技术的稀土改性碳纤维增强复合板材及其制备方法具有重量轻，强度高，而且表面的纹路自然，界面粘合力强，整体性能好，还具有很好的力学性能和摩擦学性能。以上所述仅为本专利技术的较佳实施方式，本专利技术的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本专利技术所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土改性碳纤维增强复合板材，包括第一碳纤维层（1），其特征在于，所述第一碳纤维层（1）下方依次连接有聚酰胺树脂层（2）、树皮层（3）、聚丙烯纤维层（4）、聚氨酯层（5）、第二碳纤维层（6）且与其复合制成一体。

【技术特征摘要】
1.一种稀土改性碳纤维增强复合板材，包括第一碳纤维层（1），其特征在于，所述第一碳纤维层（1）下方依次连接有聚酰胺树脂层（2）、树皮层（3）、聚丙烯纤维层（4）、聚氨酯层（5）、第二碳纤维层（6）且与其复合制成一体。2.根据权利要求1所述一种稀土改性碳纤维增强复合板材，其特征在于，所述第一碳纤维层（1）厚度为0.1mm～0.3mm。3.根据权利要求1所述一种稀土改性碳纤维增强复合板材，其特征在于，所述聚酰胺树脂层（2）厚度为0.05mm～0.1mm。4.根据权利要求1所述一种稀土改性碳纤维增强复合板材，其特征在于，所述树皮层（3）厚度为0.1mm～0.2mm。5.根据权利要求1所述一种稀土改性碳纤维增强复合板材，其特征在于，所述聚丙烯纤维层（4）厚度为0.06mm～0.18mm。6.根据权利要求1所述一种稀土改性碳纤维增强复合板材，其特征在于，所述聚氨酯层（5）厚度为0.02mm～0.1mm。7.根据权利要求1所述一种稀土改性碳纤维增强复合板材，其特征在于，所述第二碳纤维层（6）厚度为0.1mm～0.3mm。8.一种根据权利要求1所述的稀土改性碳纤维增强复合板材材的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐祝方，
申请(专利权)人：丹阳丹金航空材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32