一种利用碳纤维回收料制备碳纤维复合保温板的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用碳纤维回收料制备碳纤维复合保温板的方法，其包括：将回收的碳化毡粉碎，得到平均长度为1～80mm的碳纤维；将磨碎的碳纤维清洗、干燥，得到碳纤维粉碎料；将碳纤维粉碎料与预浸液按1：1～3的质量比混合，搅拌均匀，得到碳纤维预成型混合浆料；将碳纤维预成型混合浆料注入模具，放入烘箱中固化成型，得到固化毡；将固化毡脱模，置于碳化炉中进行碳化，得到碳纤维复合保温板。本发明专利技术使用碳纤维回收料制备的碳纤维复合保温板能保持密度为0.1

A method for preparing carbon fiber composite insulation board with carbon fiber recycling material

【技术实现步骤摘要】
一种利用碳纤维回收料制备碳纤维复合保温板的方法


[0001]本专利技术涉及材料制备领域，具体而言，涉及一种利用碳纤维回收料制备碳纤维复合保温板的方法。

技术介绍

[0002]随着碳纤维及其复合材料行业的蓬勃发展，降低整体成本已经成为业界共识，全球废弃碳纤维复合材料制品逐年增加，回收再利用已经成为重要议题。废弃碳纤维具有极高的再利用价值，可用来重新制备高性能复合材料。现有的回收方法通常是物理回收法，即将碳纤维树脂基复合材料废料粉碎，再与有机粘结剂混合，制成碳纤维制品。由于粉碎后的碳纤维不具有编制网胎结构，为散乱态的粉碎短纤。而现有回收技术中，一种是将制备的复合材料密度控制在0.1
‑
0.2g/cm3，但其结构强度极低，无法满足搬运、机械加工，严重影响再利用价值；另一种为压塑成型法，将制作的板材密度控制在0.3
‑
0.7g/cm3，其具有较高的抗折强度，但导热系数＞1W/m.k，不具有好的保温性能。
[0003]因此，需要开发或者改进出一种利用碳纤维回收料制备碳纤维复合保温板的方法，使得制备的复合材料板材同时具备较高的强度和较低的导热系数。

技术实现思路

[0004]基于此，为了解决利用碳纤维回收料方法的碳纤维复合保温板强度低或者导热系数高的问题，本专利技术提供了一种利用碳纤维回收料方法碳纤维复合保温板的方法，具体技术方案如下：
[0005]一种利用碳纤维回收料制备碳纤维复合保温板的方法，其包括：
[0006]将回收的碳化毡粉碎，得到平均长度为1～80mm的碳纤维；
[0007]将磨碎的碳纤维清洗、干燥，得到碳纤维粉碎料；
[0008]将碳纤维粉碎料与预浸液按1：1～3的质量比混合，搅拌均匀，得到碳纤维预成型混合浆料；
[0009]将碳纤维预成型混合浆料注入模具，放入烘箱中固化成型，得到固化毡；
[0010]将固化毡脱模，置于碳化炉中进行碳化，得到碳纤维复合保温板；
[0011]所述预浸液包括偶联剂树脂混合液和添加剂水溶液；
[0012]所述偶联剂树脂混合液包括树脂和硅烷偶联剂；
[0013]所述偶联剂树脂混合液与添加剂水溶液的质量比为1:2～30；
[0014]所述树脂与硅烷偶联剂的质量比为1：1～5；
[0015]所述添加剂水溶液中添加剂的质量百分含量为1～3％；
[0016]所述碳纤维复合保温板的密度为0.1
‑
0.2g/cm3。
[0017]进一步地，所述树脂包括氰酸酯树脂、不饱和聚酯树脂和脲烷树脂中的一种或多种。
[0018]进一步地，所述添加剂包括纤维素类、脂肪醇类、脂肪酸类、醚类、聚丙烯酸酯和缔
合型聚氨酯增稠剂类中的一种或多种。
[0019]进一步地，所述清洗为超声清洗。
[0020]进一步地，所述干燥的温度为150～200℃，所述干燥的时间为4～6h。
[0021]进一步地，所述搅拌的速度为300～1500r/min。
[0022]进一步地，所述固化的温度为100～200℃，所述固化的时间为6～12h。
[0023]进一步地，所述碳化的温度为1000～1800℃，所述碳化的氛围为真空或惰性气体。
[0024]进一步地，所述模具内附脱模材料聚四氟乙烯编制布。
[0025]进一步地，所述脱模时间为0.5～3min。
[0026]本专利技术将回收的碳化毡粉碎，得到的碳纤维为散乱态的短碳纤维；粉碎后的碳纤维不具有编制网胎结构，而加入的硅烷偶联剂能改善碳纤维在树脂中的分散性及粘合力，使得加入的短碳纤维在液态树脂基中能整齐排列聚集成类网胎结构。类网胎结构能大大降低所制的碳纤维复合保温板的导热系数，达到导热系数≤0.5W/m.k的效果，保温效果好。另一方面地，碳纤维复合保温板往往需要加工为适用于不同热场的形状，所以制品的结合强度对于产品重要性显而易见。硅烷偶联剂的加入，不仅仅能降低密度，还能保障制得的碳纤维复合保温板的水平抗压强度为≥0.5Mpa，使得碳纤维复合板具有更广泛的使用性。
具体实施方式
[0027]为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0029]本专利技术一实施例中的一种利用碳纤维回收料制备碳纤维复合保温板的方法，其包括：
[0030]将回收的碳化毡粉碎，得到平均长度为1～80mm的碳纤维；
[0031]将磨碎的碳纤维清洗、干燥，得到碳纤维粉碎料；
[0032]将碳纤维粉碎料与预浸液按1：1～3的质量比混合，搅拌均匀，得到碳纤维预成型混合浆料；
[0033]将碳纤维预成型混合浆料注入模具，放入烘箱中固化成型，得到固化毡；
[0034]将固化毡脱模，置于碳化炉中进行碳化，得到碳纤维复合保温板；
[0035]所述预浸液包括偶联剂树脂混合液和添加剂水溶液；
[0036]所述偶联剂树脂混合液包括树脂和硅烷偶联剂；
[0037]所述偶联剂树脂混合液与添加剂水溶液的质量比为1:2～30；
[0038]所述树脂与硅烷偶联剂的质量比为1：1～5；
[0039]所述添加剂水溶液中添加剂的质量百分含量为1～3％；
[0040]所述碳纤维复合保温板的密度为0.1
‑
0.2g/cm3。
[0041]优选地，所述碳纤维的长度为5～30mm。进一步优选地，所述碳纤维的长度为10～
20mm。
[0042]优选地，所述碳纤维粉碎料与所述预浸液的质量比为1：1～2。进一步优选地，所述碳纤维粉碎料与所述预浸液的质量比为1：1.5～2。
[0043]优选地，所述偶联剂树脂混合液与添加剂水溶液的质量比为1:2～20。进一步优选地，所述偶联剂树脂混合液与添加剂水溶液的质量比为1:3～5。
[0044]优选地，所述树脂与硅烷偶联剂的质量比为1：2～4。进一步优选地，所述树脂与硅烷偶联剂的质量比为1：2.5～3。
[0045]在其中一个实施例中，所述树脂包括氰酸酯树脂、不饱和聚酯树脂和脲烷树脂中的一种或多种。优选地，所述树脂为氰酸酯树脂。
[0046]在其中一个实施例中，所述添加剂包括纤维素类、脂肪醇类、脂肪酸类、醚类、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯增稠剂类中的一种或多种。优选地，所述添加剂为增稠剂。进一步优选地，所述添加剂为明胶。
[0047]在其中一个实施例中，所述清洗为超声清洗。
[0048]在其中一个实施例中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用碳纤维回收料制备碳纤维复合保温板的方法，其特征在于，其包括：将回收的碳化毡粉碎，得到平均长度为1～80mm的碳纤维；将磨碎的碳纤维清洗、干燥，得到碳纤维粉碎料；将碳纤维粉碎料与预浸液按1：1～3的质量比混合，搅拌均匀，得到碳纤维预成型混合浆料；将碳纤维预成型混合浆料注入模具，放入烘箱中固化成型，得到固化毡；将固化毡脱模，置于碳化炉中进行碳化，得到碳纤维复合保温板；所述预浸液包括偶联剂树脂混合液和添加剂水溶液；所述偶联剂树脂混合液包括树脂和硅烷偶联剂；所述偶联剂树脂混合液与添加剂水溶液的质量比为1:2～30；所述树脂与硅烷偶联剂的质量比为1：1～5；所述添加剂水溶液中添加剂的质量百分含量为1～3％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述树脂包括氰酸酯树脂、不饱和聚酯树脂和脲烷树脂中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎俊秀，何林洧，龙晟，侯振华，
申请(专利权)人：佛山市石金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：