碳纤维复合装饰膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种碳纤维复合装饰膜及其制备方法。该碳纤维复合装饰膜包括碳纤维织物、弹性水基树脂膜和着色颜料，碳纤维织物由碳纤维编织而成；弹性水基树脂膜包覆于碳纤维织物表面；着色颜料分散在弹性水基树脂膜中，且着色颜料选自纳米透明颜料和/或微纳米感温变色颜料。本发明专利技术利用纳米透明颜料和微纳米感温变色颜料的高显色性，尤其是纳米透明颜料的高透明性与高显色性，以弹性水基树脂为粘合剂，将碳纤维织物、弹性水基树脂膜和上述两类着色颜料有机结合，既最大限度的保留了碳纤维织物的高亮立体纹理，又赋予其一定程度的彩色色相，实现了高亮碳纤维纹理与色彩的兼容。实现了高亮碳纤维纹理与色彩的兼容。

【技术实现步骤摘要】
碳纤维复合装饰膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及碳纤维复合材料
，具体而言，涉及一种碳纤维复合装饰膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]碳纤维复合材料件因其显著的立体纤维纹理效果，具有结构外观一体化特性而广泛应用在高端汽车车身、飞行器内外装饰件、高端箱包等领域。
[0003]然而，目前的碳纤维复合材料所用树脂多为热固型和热塑型，热固型树脂以热熔型环氧树脂居多，目前主流的热压成型工艺是将树脂含浸到纤维中制成预浸料，然后铺贴预压成一定形状，在加压加热固化成型。预浸料的加工方式有湿法和干法，湿法是将热固型树脂溶解在溶剂中，连续的纤维布或者丝束浸入胶液槽使树脂浸入到纤维束中形成预浸料；干法工艺是先将热熔型树脂涂覆在离型纸上制成胶膜，再在连续纤维布上下两面贴附胶膜通过热压工艺使树脂含浸到纤维布丝束中制成预浸料。热塑型预浸料成型方法之一可参考中国专利CN104859158B，从纤维布到预浸料，再到复材件成型其过程繁多，工艺复杂，成本高，且成型之后的复材件需要机械加工，成本高昂、塑形困难，不易改变外观。
[0004]此外，目前碳纤维装饰膜制品表面颜色多为其本色黑色纹理，且无法工业染色，目前多采用染色芳纶纤维与碳纤维混编(CN104908395A)、带色镀金属丝与碳纤维混编、镀层/接枝包覆制备彩色碳纤维丝(CN108867025A/CN106149383B)等方式使制品具有特定的颜色，由于工艺限制，其颜色多为深色系，且量产工艺成本高，后期调色困难。
[0005]总之，现有的碳纤维装饰膜制品多存在上色困难、加工工序复杂等问题，极大地限制了其应用范围和前景。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种碳纤维复合装饰膜及其制备方法，以解决现有技术中碳纤维装饰膜制品存在的上色困难、加工工序复杂等问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种碳纤维复合装饰膜，其包括：碳纤维织物，由碳纤维编织而成；弹性水基树脂膜，弹性水基树脂膜包覆于碳纤维织物表面；着色颜料，着色颜料分散在弹性水基树脂膜中，且着色颜料选自纳米透明颜料和/或微纳米感温变色颜料。
[0008]进一步地，弹性水基树脂膜的原料包括弹性水性树脂液体和交联剂，弹性水性树脂液体包括水性脂肪族聚氨酯液体、水性环氧树脂液体、水性聚脲改性聚氨酯液体、水性聚碳酸酯改性聚氨酯液体中的一种或多种，交联剂为水分散型异氰酸酯。
[0009]进一步地，弹性水基树脂膜的原料还包括水性上浆剂，水性上浆剂包括成膜树脂、润湿剂、偶联剂中的一种或多种，成膜树脂选自水性环氧树脂、水性聚氨酯、水性聚偏氟乙烯中的一种或多种；润湿剂选自TEGO250、Levelol W
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469、GS
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2227、L77中的一种或多种；偶联剂选自KH550、KH792、GE A
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1122、KBM
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603中的一种或多种。
[0010]进一步地，弹性水基树脂膜的原料还包括水性流变助剂，水性流变助剂选自WT125、GS
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1703、BYK
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420、TEGO100中的一种或多种。
[0011]进一步地，着色颜料为弹性水基树脂膜干重的0.33～2.7％，纳米透明颜料选自水分散酞菁绿、水分散酞菁蓝、水分散滕氏蓝、水性JNL
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401兰、SWN
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W
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60231中的一种或多种；微纳米感温变色颜料选自313C天空蓝、238C玫瑰红、Green C草绿色、H16绿色、H50桃红中的一种或多种，微纳米感温变色颜料的变色温度为
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15℃～70℃。
[0012]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种上述碳纤维复合装饰膜的制备方法，其包括以下步骤：将弹性水基树脂液体、交联剂、着色颜料混合，形成树脂料浆；将碳纤维织物浸入树脂料浆进行浸渍，取出、固化，得到碳纤维复合装饰膜。
[0013]进一步地，树脂料浆中还包括水性上浆剂，配制树脂料浆的步骤包括：将弹性水基树脂液体和水性上浆剂混合，并在搅拌状态下分散，得到第一分散液；在第一分散液中加入着色颜料，并在搅拌状态下分散，得到第二分散液；在第二分散也中加入水，得到第三分散液；将第三分散液在密封状态下静置，得到待涂装料浆；在待涂装料浆中加入交联剂，形成树脂料浆。
[0014]进一步地，水性上浆剂的重量为弹性水基树脂液体重量的2～8.5％，着色颜料的重量为弹性水基树脂液体重量的1～5％，水的重量为弹性水基树脂液体重量的4.4～17％，交联剂的重量为弹性水基树脂液体重量的2.4～3.5％。
[0015]进一步地，在待涂装料浆中加入交联剂之后，配制树脂料浆的步骤还包括：进一步向待涂装料浆中加入水性流变助剂，形成树脂料浆，水性流变助剂的重量为弹性水基树脂液体重量的0.2～0.7％。
[0016]进一步地，将碳纤维织物浸入树脂料浆进行浸渍的步骤中，树脂料浆的温度为35～50℃，浸渍时间为5～15min。
[0017]本专利技术提供了一种碳纤维复合装饰膜，其碳纤维复合装饰膜包括碳纤维织物、弹性水基树脂膜和着色颜料；碳纤维织物由碳纤维纺织而成；弹性水基树脂膜包覆于碳纤维织物表面；着色颜料分散在弹性水基树脂膜中，且着色颜料选自纳米透明颜料和/或微纳米感温变色颜料。本专利技术利用纳米透明颜料和微纳米感温变色颜料的高显色性，尤其是纳米透明颜料的高透明性与高显色性，以弹性水基树脂为粘合剂，将碳纤维织物、弹性水基树脂膜和上述两类着色颜料有机结合，既最大限度的保留了碳纤维织物的高亮立体纹理，又赋予其一定程度的彩色色相，实现了高亮碳纤维纹理与色彩的兼容。同时，采用弹性水基树脂，能够在制备过程中直接将其与着色颜料配制成树脂料浆，通过浸渍的方式将其包裹于碳纤维织物表面，在加工工序上也大大简化，且形成的碳纤维复合装饰膜兼具了厚度小、弹性大、产品亮度高等优点，可直接通过剪裁贴覆使用，制造过程无需高温固化、高温模压、无有机溶剂等，具有低能耗环保的特点。
具体实施方式
[0018]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0019]正如
技术介绍
部分所描述的，现有技术中碳纤维装饰膜制品存在上色困难、加工工序复杂等问题。
[0020]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种碳纤维复合装饰膜，其包括碳纤维织物、弹性水基树脂膜和着色颜料，碳纤维织物由碳纤维编织而成；弹性水基树脂膜包覆于碳纤维织物表面；着色颜料分散在弹性水基树脂膜中，且着色颜料选自纳米透明颜料和/或微纳米感温变色颜料。
[0021]本专利技术利用纳米透明颜料和微纳米感温变色颜料的高显色性，尤其是纳米透明颜料的高透明性与高显色性，以弹性水基树脂为粘合剂，将碳纤维织物、弹性水基树脂膜和上述两类着色颜料有机结合，既最大限度的保留了碳纤维织物的高亮立体纹理，又赋予其一定程度的彩色色相，实现了高亮碳纤维纹理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合装饰膜，其特征在于，所述碳纤维复合装饰膜包括：碳纤维织物，由碳纤维编织而成；弹性水基树脂膜，所述弹性水基树脂膜包覆于所述碳纤维织物表面；着色颜料，所述着色颜料分散在所述弹性水基树脂膜中，且所述着色颜料选自纳米透明颜料和/或微纳米感温变色颜料。2.根据权利要求1所述的碳纤维复合装饰膜，其特征在于，所述弹性水基树脂膜的原料包括弹性水性树脂液体和交联剂，所述弹性水性树脂液体包括水性脂肪族聚氨酯液体、水性环氧树脂液体、水性聚脲改性聚氨酯液体、水性聚碳酸酯改性聚氨酯液体中的一种或多种，所述交联剂为水分散型异氰酸酯。3.根据权利要求2所述的碳纤维复合装饰膜，其特征在于，所述弹性水基树脂膜的原料还包括水性上浆剂，所述水性上浆剂包括成膜树脂、润湿剂、偶联剂中的一种或多种，所述成膜树脂选自水性环氧树脂、水性聚氨酯、水性聚偏氟乙烯中的一种或多种；所述润湿剂选自TEGO250、Levelol W
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469、GS
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2227、L77中的一种或多种；所述偶联剂选自KH550、KH792、GE A
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1122、KBM
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603中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的碳纤维复合装饰膜，其特征在于，所述弹性水基树脂膜的原料还包括水性流变助剂，所述水性流变助剂选自WT125、GS
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1703、BYK
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420、TEGO100中的一种或多种。5.根据权利要求1至4中任一项所述的碳纤维复合装饰膜，其特征在于，所述着色颜料为所述弹性水基树脂膜干重的0.33～2.7％，所述纳米透明颜料选自水分散酞菁绿、水分散酞菁蓝、水分散滕氏蓝、水性JNL
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401兰、SWN
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W
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60231中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，赵治亚，刘凯，杨玉，
申请(专利权)人：洛阳尖端装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：