一种碳纤维管材及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种碳纤维管材及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：对碳纤维拉挤板进行预处理；在芯模上，依次铺设第一预浸布和碳纤维拉挤板，并将所述第一预浸布和所述碳纤维拉挤板进行粘合，再依次铺设第二预浸布和离型膜；然后依次经热压、卷管、脱芯、表面处理、机械加工以及清洗，得到碳纤维管材；所述制备方法通过优化铺层步骤的工艺，在保证所得管材强度的情况下，有效提高了生产效率，适用于大规模生产。用于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维管材及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于复合材料制备
，具体涉及一种碳纤维管材及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]碳纤维复合材料作为新型的结构材料，是建造高性能产品的理想材料之一，碳纤维复合材料具有优良的物理性能，且比强度好，比刚度大，其力学性能可通过设计进行控制改变，以往的机械手臂是由常规金属材料制成的，环境因素对机械手臂精度的影响较大，而碳纤维复合材料有更多的设计灵活性，是可以具备所期望的物性的材料，且目前能够使用到的碳纤维机械手臂是将多种碳纤维预浸布进行铺层，然后依次进行热压、脱芯、表面处理、加工、装配、检测以及清洗，该工艺中需要多次进行人工铺层，不仅操作效率低，操作时间高达1
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3小时，而且还容易出错。因此需要提供一种可大幅度提高生产效率的碳纤维支撑材料的制备方法来解决上述问题。
[0003]CN210257337U公开了一种液晶屏承载器用碳纤维支撑杆，包括内模具、外模具、碳纤维支撑杆、碳布、无孔膜、安装孔、第一碳纤维铺层、第二碳纤维铺层、第三碳纤维铺层和第四碳纤维铺层，所述内模具的外表面套设有碳纤维支撑杆，所述碳纤维支撑杆和内模具之间设置有碳布，所述碳纤维支撑杆包括第一碳纤维铺层、第二碳纤维铺层、第三碳纤维铺层和第四碳纤维铺层，所述碳纤维支撑杆上开设有安装孔，所述碳纤维支撑杆的外表面套设有外模具，所述外模具和碳纤维支撑杆之间设置有无孔膜。
[0004]CN103737942A提供了一种以碳纤维预浸料制作厚壁管的成型工艺，该工艺包括a.制备单向碳纤维预浸料，根据管件长度和厚度对预浸料进行裁剪；b.铺叠：将步骤a中裁剪好的预浸料进行铺叠；c.卷管：将步骤b中铺叠好的预浸料熨烫在涂有脱模剂的芯模上进行卷管；d.固化：对步骤c中得到的制件进行固化处理；e.脱模：经过步骤e的固化处理后进行脱模处理，即得所述的碳纤维厚壁管。
[0005]上述两种方法均是采用多层铺叠的方法，生产效率较低，不利于工业生产。
[0006]因此，简化生产工艺，提供一种可快速生产碳纤维支撑管材的制备方法成为当前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种碳纤维管材及其制备方法和应用，所述制备方法通过优化铺层步骤的工艺，在保证所得管材强度的情况下，有效提高了生产效率，适用于大规模生产。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种碳纤维管材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0010](1)对碳纤维拉挤板进行预处理；
[0011](2)在芯模上，依次铺设第一预浸布和碳纤维拉挤板，并将所述第一预浸布和所述碳纤维拉挤板进行粘合，再依次铺设第二预浸布和离型膜；
[0012](3)然后依次经热压、卷管、脱芯、表面处理、机械加工以及清洗，得到碳纤维管材。
[0013]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述碳纤维拉挤板包括单向碳纤维拉挤板。
[0014]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述碳纤维拉挤板的厚度为1
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3mm。
[0015]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述预处理包括采用有机溶剂对所述碳纤维拉挤板进行擦拭。
[0016]优选地，所述有机溶剂包括乙醇和/或异丙醇。
[0017]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述第一预浸布和所述第二预浸布包括碳纤维预浸布或玻璃纤维预浸布。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)将所述第一预浸布和所述碳纤维拉挤板进行粘合包括：在所述碳纤维拉挤板的表面铺设离型纸，再进行熨烫。。
[0019]作为本专利技术优选的技术方案，所述熨烫的温度为40
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60℃。
[0020]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(3)所述表面处理的步骤依次包括打磨，涂层以及烘干。
[0021]第二方面，本专利技术提供了一种采用第一方面所述制备方法制备得到的碳纤维管材。
[0022]第三方面，本专利技术提供了第二方面所述的碳纤维管材的应用，所述碳纤维管材用于玻璃基板的搬运。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术所述制备方法有别于现有技术中采用多种不同的预浸布进行铺层操作，仅将第一层和最后一层采用预浸布进行手工铺层，两层预浸布之间采用拉挤板，在保证使用强度的情况下，10
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30分钟内即可完成铺层操作，并通过进一步控制操作条件，可使时间控制在23分钟以内，极大地提高了生产效率，有利于工业化生产。
具体实施方式
[0025]为更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，下面对本专利技术进一步详细说明。但下述的实施例仅是本专利技术的简易例子，并不代表或限制本专利技术的权利保护范围，本专利技术保护范围以权利要求书为准。
[0026]本专利技术提供了一种碳纤维管材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0027](1)对碳纤维拉挤板进行预处理；
[0028](2)在芯模上，依次铺设第一预浸布和碳纤维拉挤板，并将所述第一预浸布和所述碳纤维拉挤板进行粘合，再依次铺设第二预浸布和离型膜；
[0029](3)然后依次经热压、卷管、脱芯、表面处理、机械加工以及清洗，得到碳纤维管材。
[0030]本专利技术中，所述制备方法有别于现有技术中采用多种不同的预浸布进行铺层操作，而是仅将第一层和最后一层采用预浸布进行手工铺层，两层预浸布之间采用拉挤板，这样在10
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30分钟内即可操作完成，生产效率大幅提高，且得到成品完全满足使用要求。
[0031]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述碳纤维拉挤板包括单向碳纤维拉挤板。
[0032]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述碳纤维拉挤板的厚度为1
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3mm，例如
1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.4mm、2.6mm、2.8mm或3mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0033]本专利技术中，碳纤维拉挤板的外形尺寸均根据其适用产品的外形尺寸决定。
[0034]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述预处理包括采用有机溶剂对所述碳纤维拉挤板进行擦拭。
[0035]优选地，所述有机溶剂包括乙醇和/或异丙醇。
[0036]本专利技术中，拉挤板采用的为市面上能买到的成品拉挤板，其在制备过程中表面残留有离型剂，因此需要对其进行彻底清除，否则会影响拉挤板与预浸布之间粘和强度。
[0037]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述第一预浸布和所述第二预浸布包括碳纤维预浸布或玻璃纤维预浸布。
[0038]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)将所述第一预浸布和所述碳纤维拉挤板进行粘合包括：在所述碳纤维拉挤板的表面铺设离型纸，再进行熨烫。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维管材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)对碳纤维拉挤板进行预处理；(2)在芯模上，依次铺设第一预浸布和碳纤维拉挤板，并将所述第一预浸布和所述碳纤维拉挤板进行粘合，再依次铺设第二预浸布和离型膜；(3)然后依次经热压、卷管、脱芯、表面处理、机械加工以及清洗，得到碳纤维管材。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述碳纤维拉挤板包括单向碳纤维拉挤板。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述碳纤维拉挤板的厚度为1
‑
3mm。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述预处理包括采用有机溶剂对所述碳纤维拉挤板进行擦拭；优选地，所述有机溶剂包括乙醇和/或异丙醇。5.根据权利要求1
‑
4任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，王学泽，宋佳，
申请(专利权)人：宁波江丰复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：