一种柔性碳纤维复合材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性碳纤维复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域，本发明专利技术提供的柔性碳纤维复合材料的制备方法，利用钛酸酯偶联剂对碳纤维网布进行改性，改性后可提高与PVC的剥离强度，再将改性碳纤维网布烫平、上糊分别与PVC透明面层和PVC底膜进行贴合，得到一种剥离强度高、稳定性好，外观呈现碳纤维网布的立体纹路效果的柔性碳纤维复合材料，且工艺简单，易于推广及工业化生产。易于推广及工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性碳纤维复合材料及制备方法


[0001]本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种柔性碳纤维复合材料及制备方法。

技术介绍

[0002]碳纤维是一种含碳量在95％以上的纤维材料，其具备高强度和高模量，内柔外刚，具有质量轻、耐腐蚀等特性。碳纤维不仅具有碳材料的固有性质，还兼备纺织纤维的柔软可加工性，可用作绝热保温材料，或者作为增强材料加入树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。
[0003]申请公布号为CN104908390 A的中国专利技术专利公开了在碳纤维布层的两侧贴合PVC膜层，得到一种PVC碳纤维复合布，该材料具有防水、防火、耐摩擦等性能。但碳纤维与PVC之间难以贴合，该材料易分层，剥离强度较低，稳定性差，难以实现应用。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是：如何得到一种剥离强度高、稳定性好的柔性碳纤维复合材料。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种柔性碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1、碳纤维网布改性处理：先将钛酸酯偶联剂用溶剂稀释成改性剂溶液，再将碳纤网布浸入改性剂溶液浸渍，再干燥，得到改性碳纤维网布；
[0007]步骤2、先将改性碳纤网布烫平，烫平后依次进行第一次双面上糊、第一次烘干、第二次双面上糊和第二次烘干，得到上糊碳纤维网布；
[0008]步骤3、PVC透明面层和PVC底膜经过加热处理后，分别贴合在预热后的上糊碳纤维网布的两侧，得到柔性碳纤维复合材料。
[0009]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的柔性碳纤维复合材料的制备方法，利用钛酸酯偶联剂对碳纤维网布进行改性，碳纤复合材料断裂伸长率在3～5％，伸长率很低，尺寸稳定性好，改性后可提高与PVC的剥离强度，再将改性碳纤维网布烫平、上糊分别与PVC透明面层和PVC底膜进行贴合，得到一种剥离强度高、稳定性好，外观呈现碳纤维网布的立体纹路效果的柔性碳纤维复合材料，且工艺简单，易于推广及工业化生产。
具体实施方式
[0010]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
[0011]本专利技术最关键的构思在于：利用钛酸酯偶联剂对碳纤维网布先进行改性，改性后可提高与PVC的剥离强度。
[0012]本专利技术提供一种柔性碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1、碳纤维网布改性处理：先将钛酸酯偶联剂用溶剂稀释成改性剂溶液，再将碳纤网布浸入改性剂溶液浸渍，再干燥，得到改性碳纤维网布；
[0014]步骤2、先将改性碳纤网布烫平，烫平后依次进行第一次双面上糊、第一次烘干、第二次双面上糊和第二次烘干，得到上糊碳纤维网布；
[0015]步骤3、PVC透明面层和PVC底膜经过加热处理后，分别贴合在预热后的上糊碳纤维网布的两侧，得到柔性碳纤维复合材料。
[0016]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：利用钛酸酯偶联剂对碳纤维网布进行改性，碳纤复合材料断裂伸长率在3
‑
5％，伸长率很低，尺寸稳定性好，改性后可提高与PVC的剥离强度，再将改性碳纤维网布烫平、上糊分别与PVC透明面层和PVC底膜进行贴合，得到一种剥离强度高、稳定性好，外观呈现碳纤维网布的立体纹路效果的柔性碳纤维复合材料，且工艺简单，易于推广及工业化生产。
[0017]进一步地，溶剂为纯度95％的乙醇溶液；改性剂溶液中钛酸酯偶联剂的质量浓度为5～10％。
[0018]从上述描述可知，钛酸酯偶联剂的浓度偏低会造成改性效果变差，影响剥离强度。
[0019]进一步地，浸渍时间为1～3min，干燥温度为120～140℃。
[0020]从上述描述可知，干燥温度偏高，使干燥后的改性碳纤维带有余温，可直接进行下一步；浸渍时间长影响加工效率，浸渍时间太短影响偶联剂与纤维表面的接枝反应，改性效果减弱。。
[0021]进一步地，第一次双面上糊时，糊剂的粘度为600～1000cps，单面上糊量为40～70gsm；第二次双面上糊时，糊剂的粘度为3000～5000cps，单面上糊量为150～200gsm。优选地，糊剂的粘度为800～900cps；第二次双面上糊时，糊剂的粘度为3500～4500cps
[0022]从上述描述可知，第一次上糊的作用为固纱，第二次上糊可增加材料韧性。第一次上糊，粘剂粘度低，上糊量少，糊剂渗透基布网孔或部份缝隙，主要起网布定型作用，减少变形。第二次上糊量大，粘度高一些，主要是提高基布与薄膜的剥离强度；糊树脂柔软，回弹性好，相比脆性的碳纤性，上糊会增加材料韧性。
[0023]进一步地，第一次烘干的温度为110～130℃；第二次烘干的温度为140～170℃。优选地，第一次烘干的温度为120～130℃；第二次烘干的温度为150～160℃
[0024]从上述描述可知，烘干至糊剂不粘辊。
[0025]进一步地，加热处理的温度为170～190℃，预热的温度为150～170℃。优选地，加热处理的温度为175～180℃，预热的温度为155～165℃
[0026]从上述描述可知，加热处理和预热之后，可增加改性碳纤维和PVC膜的结合效果，增强剥离强度。
[0027]进一步地，烫平的温度为80～110℃。
[0028]从上述描述可知，烫平后可去除水份。
[0029]实施例1：
[0030]一种柔性碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0031]步骤1、碳纤维网布改性处理：先将钛酸酯偶联剂用纯度95％的乙醇稀释成质量浓度为10％的改性剂溶液，再将碳纤网布浸入改性剂溶液浸渍3min，再在140℃下干燥，得到改性碳纤维网布；
[0032]步骤2、先将改性碳纤网布在80℃下烫平，烫平后依次进行第一次双面上糊、第一次烘干、第二次双面上糊和第二次烘干，得到上糊碳纤维网布；第一次双面上糊时，糊剂的
粘度为1000cps；第二次双面上糊时，糊剂的粘度为5000cps；第一次烘干的温度为130℃；第二次烘干的温度为170℃；
[0033]第一次浸渍上糊，第二次刀刮上糊；贴合压力25kg/cm2；糊剂由以下重量份的组分组成：100份E
‑
PVC；65份DOP；2份液体钡锌稳定剂；4份PVC交联剂；
[0034]步骤3、PVC透明面层和PVC底膜经过190℃加热处理后，分别贴合在170℃的温度预热后的上糊碳纤维网布的两侧，得到柔性碳纤维复合材料。
[0035]实施例2：
[0036]一种柔性碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0037]步骤1、碳纤维网布改性处理：先将钛酸酯偶联剂用纯度95％的乙醇稀释成质量浓度为5％的改性剂溶液，再将碳纤网布浸入改性剂溶液浸渍1min，再在120℃下干燥，得到改性碳纤维网布；
[0038]步骤2、先将改性碳纤网布在110℃下烫平，烫平后依次进行第一次双面上糊、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、碳纤维网布改性处理：先将钛酸酯偶联剂用溶剂稀释成改性剂溶液，再将碳纤网布浸入改性剂溶液浸渍，再干燥，得到改性碳纤维网布；步骤2、先将改性碳纤网布烫平，烫平后依次进行第一次双面上糊、第一次烘干、第二次双面上糊和第二次烘干，得到上糊碳纤维网布；步骤3、PVC透明面层和PVC底膜经过加热处理后，分别贴合在预热后的上糊碳纤维网布的两侧，得到柔性碳纤维复合材料。2.根据权利要求1所述的柔性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为纯度95％的乙醇溶液；改性剂溶液中钛酸酯偶联剂的质量浓度为5～10％。3.根据权利要求1所述的柔性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述浸渍时间为1～3min，所述干燥温度为12...

【专利技术属性】
技术研发人员：何超金，蒋石生，姚兴南，吴东波，
申请(专利权)人：福建思嘉环保材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：