一种高强度的碳纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强度的碳纤维及其制备方法，其特征在于：由下列原材料按重量份组成：碳纤维15‑25份，粘接剂5‑10份，碳纳米管0‑5份，石墨烯0‑10份,阻燃剂5‑8份，抗氧剂6‑10份，本发明专利技术的有益效果在于：通过放置碳纳米管和石墨烯，能增加抗拉强度。

A high strength carbon fiber and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高强度的碳纤维及其制备方法
本专利技术属于一种汽车材料
，具体涉及一种高强度的碳纤维及其制备方法。
技术介绍
在过去的半个世纪中，新能源汽车等高
应用的先进结构材料一直被髙性能热固性复合材料所占据。由于热固性复合材料在应用过程中存在着耐热性差、抗冲击性和抗损伤能力低、制造成本髙等不足之处，在一定程度上限制了其应用范围，而随着碳纤维复合材料的发展，碳纤维复合材料与热固性复合材料相比，具有许多优点，例如：成型速度快，成型周期短；对存放无特殊要求等，因此碳纤维热塑性复合材料逐渐取代了传统的热固性复合材料；特别新能源汽车的大力发展，碳纤维热塑性复合材料被广泛用于新能源汽车领域，但现有的碳纤维热塑性复合材料抗拉伸能力差，用这些材料制备的外壳、发动机外罩等产品时，容易因拉伸性能较差而损毁设备。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：一种高强度的碳纤维，其特征在于：由下列原材料按重量份组成：碳纤维15-25份，粘接剂5-10份，碳纳米管0-5份，石墨烯0-10份,阻燃剂5-8份，抗氧剂6-10份。本专利技术进一步的设置为：所述抗氧剂采用抗氧剂1098和亚磷酸酯类CHEMNOXTP80，抗氧剂1098和亚磷酸酯类CHEMNOXTP80按2:1-3:2的份数配比。本专利技术进一步的设置为：所述阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺。本专利技术进一步的设置为：一种高强度的碳纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：a、预氧化处理：将碳纤维15份放入到氧化炉内进行预氧化处理；b、第一次搅拌：将a中氧化处理好的碳纤维15份与粘接剂7份、碳纳米管3份、阻燃剂6份和氧化剂8份投入A搅拌器内进行搅拌混合，得出物料A；c、第二次搅拌：将步骤b中获得的物料A投入到B搅拌器并且将石墨烯3份投入到B搅拌器内进行搅拌，搅拌混合获得物料B；d、挤出：将步骤c中获得的物料B投入到挤出机内进行挤出，获得高强度碳纤维物料C；e、烘干：将步骤c中获得的高强度碳纤维物料C通过烘干机进行烘干；f、切割：将步骤e中烘干后的高强度碳纤维物料C通过切割机进行切断，获得物料D；g、包装：将f中获得的物料D放入到包装袋进行包装。本专利技术进一步的设置为：所述将a步骤中的碳纤维投入氧化炉中进行三级热处理预氧化：一级热处理的温度为70~80℃、处理时间为10~20min、氧化炉的含氧量为30~35v%；二级热处理的温度为80℃~100℃、处理时间为15~20min，氧化炉的含氧量为8~10v%；三级热处理的温度为100℃~200℃、处理时间为10~15min，氧化炉的含氧量为0~1v%。本专利技术进一步的设置为：所述A搅拌器的搅拌转数为180-600转/分，A搅拌器的温度为70℃-80℃，A搅拌器的搅拌时间为20-30分钟。本专利技术进一步的设置为：所述B搅拌器的搅拌转数为200-400转/分，B搅拌器的温度为50℃-80℃，B搅拌器的搅拌时间为10-20分钟.本专利技术进一步的设置为：所述挤出机的加工温度230-250℃，螺杆转数180-600转/分，将物料B挤出得到高强度碳纤维物料C。本专利技术进一步的设置为：所述烘干机的烘干时间为0.1-0.2小时，烘干温度为30℃-40℃，使干燥后的物料含水量小于0.02wt％。本专利技术进一步的设置为：所述切割机的切割转数60-80转/分。本专利技术的有益效果在于：通过放置碳纳米管和石墨烯，能增加抗拉强度。具体实施方式实施例1本实施例公开了一种高强度的碳纤维，其特征在于：由下列原材料按重量份组成：本专利技术进一步的设置为：所述抗氧剂采用抗氧剂1098和亚磷酸酯类CHEMNOXTP80，抗氧剂1098和亚磷酸酯类CHEMNOXTP80按2:1-3:2的份数配比。本专利技术进一步的设置为：所述阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺。本专利技术进一步的设置为：一种高强度的碳纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：a、预氧化处理：将碳纤维15份放入到氧化炉内进行预氧化处理；b、第一次搅拌：将a中氧化处理好的碳纤维15份与粘接剂7份、碳纳米管3份、阻燃剂6份和氧化剂8份投入A搅拌器内进行搅拌混合，得出物料A；c、第二次搅拌：将步骤b中获得的物料A投入到B搅拌器并且将石墨烯3份投入到B搅拌器内进行搅拌，搅拌混合获得物料B；d、挤出：将步骤c中获得的物料B投入到挤出机内进行挤出，获得高强度碳纤维物料C；e、烘干：将步骤c中获得的高强度碳纤维物料C通过烘干机进行烘干；f、切割：将步骤e中烘干后的高强度碳纤维物料C通过切割机进行切断，获得物料D；g、包装：将f中获得的物料D放入到包装袋进行包装。本专利技术进一步的设置为：所述将a步骤中的碳纤维投入氧化炉中进行三级热处理预氧化：一级热处理的温度为70~80℃、处理时间为10~20min、氧化炉的含氧量为30~35v%；二级热处理的温度为80℃~100℃、处理时间为15~20min，氧化炉的含氧量为8~10v%；三级热处理的温度为100℃~200℃、处理时间为10~15min，氧化炉的含氧量为0~1v%。本专利技术进一步的设置为：所述A搅拌器的搅拌转数为180转/分，A搅拌器的温度为70℃，A搅拌器的搅拌时间为20分钟。本专利技术进一步的设置为：所述B搅拌器的搅拌转数为200转/分，B搅拌器的温度为50℃，B搅拌器的搅拌时间为10分钟。本专利技术进一步的设置为：所述挤出机的加工温度230℃，螺杆转数300转/分，将物料B挤出得到高强度碳纤维物料C。本专利技术进一步的设置为：所述烘干机的烘干时间为0.1小时，烘干温度为30℃，使干燥后的物料含水量小于0.02wt％。本专利技术进一步的设置为：所述切割机的切割转数60-80转/分。高强度碳纤维物料C的拉伸强度为2300/GPa。实施例2一种高强度的碳纤维，其特征在于：由下列原材料按重量份组成：碳纤维15-25份，粘接剂5-10份，碳纳米管0-5份，石墨烯0-10份,阻燃剂5-8份，抗氧剂6-10份。本专利技术进一步的设置为：所述抗氧剂采用抗氧剂1098和亚磷酸酯类CHEMNOXTP80，抗氧剂1098和亚磷酸酯类CHEMNOXTP80按2:1-3:2的份数配比。本专利技术进一步的设置为：所述阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺。本专利技术进一步的设置为：一种高强度的碳纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：a、预氧化处理：将碳纤维15份放入到氧化炉内进行预氧化处理；b、第一次搅拌：将a中氧化处理好的碳纤维15份与粘接剂7份、碳纳米管0份、阻燃剂6份和氧化剂8份投入A搅拌器内进行搅拌混合，得出物料A；c、第二次搅拌：将步骤b中获得的物料A投入到B搅拌器并且将石墨烯3份投入到B搅拌器内进行搅拌，搅拌混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度的碳纤维，其特征在于：由下列原材料按重量份组成：/n碳纤维 15-25份，/n粘接剂 5-10份，/n碳纳米管 0-5份，/n石墨烯 0-10份,/n阻燃剂 5-8份，/n抗氧剂 6-10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度的碳纤维，其特征在于：由下列原材料按重量份组成：
碳纤维15-25份，
粘接剂5-10份，
碳纳米管0-5份，
石墨烯0-10份,
阻燃剂5-8份，
抗氧剂6-10份。


2.根据权利要求1所述的一种高强度的碳纤维，其特征在于：所述抗氧剂采用抗氧剂1098和亚磷酸酯类CHEMNOXTP80，抗氧剂1098和亚磷酸酯类CHEMNOXTP80按2:1-3:2的份数配比。


3.根据权利要求2所述的一种高强度的碳纤维，其特征在于：所述阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺。


4.一种高强度的碳纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、预氧化处理：将碳纤维15份放入到氧化炉内进行预氧化处理；
b、第一次搅拌：将a中氧化处理好的碳纤维15份与粘接剂7份、碳纳米管3份、阻燃剂6份和氧化剂8份投入A搅拌器内进行搅拌混合，得出物料A；
c、第二次搅拌：将步骤b中获得的物料A投入到B搅拌器并且将石墨烯3份投入到B搅拌器内进行搅拌，搅拌混合获得物料B；
d、挤出：将步骤c中获得的物料B投入到挤出机内进行挤出，获得高强度碳纤维物料C；
e、烘干：将步骤c中获得的高强度碳纤维物料C通过烘干机进行烘干；
f、切割：将步骤e中烘干后的高强度碳纤维物料C通过切割机进行切断，获得物料D；
g、包装：将f中获得的物料D放入到包装袋进行包装。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡福泉，
申请(专利权)人：安徽旭升新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34