專利名稱：一種用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種上漿劑及其使用方法。
背景技術(shù)：
碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合，制成結(jié)構(gòu)材料。碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，其比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo)，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。在密度、剛度、重量、等有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域，在要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的場(chǎng)合，碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢(shì)。但由于碳纖維復(fù)合材料在損壞后，修復(fù)成本高并且修復(fù)效率低，因此很多碳纖維復(fù)合材料在損壞后被廢棄，造成了很大的資源浪費(fèi)。現(xiàn)在一般采用微球囊修復(fù)碳纖維復(fù)合材料，但微球囊比較昂貴，成本較高，并且用這種方法修復(fù)效率較低，修復(fù)效率為60 70%
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有對(duì)修復(fù)碳纖維復(fù)合材料成本高以及現(xiàn)有方法修復(fù)效率低的問題，提供了一種用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑及其使用方法。一種用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑按質(zhì)量份數(shù)是由O. 05 3份聚醚酰亞胺、97 99. 5份二氯甲烷和O. 05 3份助劑制成。用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑的使用方法是按以下步驟進(jìn)行一、將碳纖維在用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑中浸潰I 15S，形成吸附層；二、然后對(duì)浸潰后的碳纖維進(jìn)行刮膠處理，使吸附層的厚度為O. 05 I. 3μπι ;三、將刮膠處理后的碳纖維在乙醇中浸潰I 15s，取出后浸入蒸餾水中用超聲波震蕩4 6min，超聲波的頻率90KHz，然后烘干，得到帶有上漿劑的碳纖維；四、將步驟三得到的帶有上漿劑的碳纖維與基體接觸，然后進(jìn)行通電修復(fù)，通電電流為5 IOmA,通電時(shí)間為O. 5 2min。本發(fā)明用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑，是能回收利用的有機(jī)溶劑，降低了碳纖維復(fù)合材料的修復(fù)成本。本方法可提高碳纖維/熱固性環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的界面結(jié)合性能，通電進(jìn)行熱修復(fù)使上漿劑融化從而再次固化提高了修復(fù)效率，修復(fù)效率為93 97%。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式的一種用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上衆(zhòng)劑按質(zhì)量份數(shù)是由O. 05 3份聚醚酰亞胺、97 99. 5份二氯甲烷和O. 05 3份助劑制成。本具體實(shí)施方式
用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑，是能回收利用的有機(jī)溶劑，降低了修復(fù)成本。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是，用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑按質(zhì)量份數(shù)是由O. 5 2. 5份聚醚酰亞胺、97. 5 99份二氯甲烷和O. 5 2. 5份助劑制成。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是，用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑按質(zhì)量份數(shù)是由1 2份聚醚酰亞胺、98 98. 5份二氯甲烷和I 2份助劑制成。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至三之一不同的是，用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑按質(zhì)量份數(shù)是由I份聚醚酰亞胺、98份二氯甲烷和I份助劑制成。其它與具體實(shí)施方式
一至三之一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至四之一不同的是，助劑為聚氧乙烯醚與聚氧丙烯醚按任意比混合的混合物、聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或仲辛醇聚氧乙烯醚。其它與具體實(shí)施方式
一至四之一相同。
具體實(shí)施方式
六用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑的使用方法，是按以下步驟進(jìn)行一、將碳纖維在用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑中浸潰I 15S，形成吸附層；二、然后對(duì)浸潰后的碳纖維進(jìn)行刮膠處理，使吸附層的厚度為O. 05 I. 3μπι ;三、將刮膠處理后的碳纖維在乙醇中浸潰I 15s,取出后浸入蒸懼水中用超聲波震蕩4 6min,超聲波的頻率90KHz，然后烘干，得到帶有上漿劑的碳纖維；四、將步驟三得到的帶有上漿劑的碳纖維與基體接觸，然后進(jìn)行通電修復(fù)，通電電流為5 IOmA,通電時(shí)間為O. 5 2min。本實(shí)施方式可提高碳纖維/熱固性環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的界面結(jié)合性能，通電進(jìn)行熱修復(fù)使上漿劑融化從而再次固化提高了修復(fù)效率，修復(fù)效率為93 97%。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
六不同的是，步驟二中吸附層的厚度為O.05 1. μ m。其它與具體實(shí)施方式
六相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
六或七不同的是，步驟三中烘干溫度為250°C，烘干時(shí)間為lh。其它與具體實(shí)施方式
六或七相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
六至八之一不同的是，步驟三中用超聲波震蕩5min。其它與具體實(shí)施方式
六至八之一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
六至九之一不同的是，步驟四中通電電流為7mA,通電時(shí)間為lmin。其它與具體實(shí)施方式
六至九之一相同。通過以下試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果試驗(yàn)11、試驗(yàn)材料用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑按質(zhì)量份數(shù)是由I份聚醚酰亞胺、98份二氯甲烷和I份聚氧乙烯醚制成。2、試驗(yàn)方法用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑的制備方法為將I份聚醚酰亞胺溶于98份二氯甲烷中組成主漿料，再加入I份聚氧乙烯醚，攪拌后得到用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑。碳纖維復(fù)合材料的修復(fù)方法為一、將碳纖維在用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑中浸潰10s，形成吸附層；二、然后對(duì)浸潰后的碳纖維進(jìn)行刮膠處理，使吸附層的厚度為O. 15 μ m;三、將刮膠處理后的碳纖維在乙醇中浸潰10s，取出后浸入蒸餾水中用超聲波震蕩5min，超聲波的頻率90KHz，然后烘干，得到帶有上漿劑的碳纖維；四、將步驟三得到的帶有上漿劑的碳纖維與熱固性環(huán)氧樹脂接觸，然后進(jìn)行通電修復(fù)，通電電流為7mA，通電時(shí)間為 lmin。
3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過界面剪切強(qiáng)度測(cè)試測(cè)定修復(fù)效率為97 %。 ·
權(quán)利要求
1.一種用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑，其特征在于用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑按質(zhì)量份數(shù)是由O. 05 3份聚醚酰亞胺、97 99. 5份二氯甲烷和O. 05 3份助劑制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑，其特征在于用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑按質(zhì)量份數(shù)是由O. 5 2. 5份聚醚酰亞胺、97. 5 99份二氯甲烷和O. 5 2. 5份助劑制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑，其特征在于用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑按質(zhì)量份數(shù)是由I 2份聚醚酰亞胺、98 98. 5份二氯甲烷和I 2份助劑制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑，其特征在于用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑按質(zhì)量份數(shù)是由I份聚醚酰亞胺98份二氯甲烷和I份助劑制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑，其特征在于助劑為聚氧乙烯醚與聚氧丙烯醚按任意比混合的混合物、聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或仲辛醇聚氧乙烯醚。
6.如權(quán)利要求I所述的用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑的使用方法，其特征在于用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑的使用方法是按以下步驟進(jìn)行一、將碳纖維在用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑中浸潰I 15s，形成吸附層；二、然后對(duì)浸潰后的碳纖維進(jìn)行刮膠處理，使吸附層的厚度為O. 05 I. 3μπι;三、將刮膠處理后的碳纖維在乙醇中浸潰I 15s，取出后浸入蒸餾水中用超聲波震蕩4 6min，超聲波的頻率85 95ΚΗζ，然后烘干，得到帶有上漿劑的碳纖維；四、將步驟三得到的帶有上漿劑的碳纖維與基體接觸，然后進(jìn)行通電修復(fù)，通電電流為5 IOmA,通電時(shí)間為O. 5 2min。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑的使用方法，其特征在于步驟二中吸附層的厚度為O. 05 I. 3 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑的使用方法，其特征在于步驟三中烘干的溫度為250°C，烘干時(shí)間為lh。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑的使用方法，其特征在于步驟三中用超聲波震蕩5min。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑的使用方法，其特征在于步驟四中通電電流為7mA,通電時(shí)間為lmin。
全文摘要
一種用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)的上漿劑及其使用方法，它涉及一種上漿劑及其使用方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有對(duì)修復(fù)碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行修復(fù)時(shí)修復(fù)效率低以及成本高的問題。本發(fā)明的上漿劑按質(zhì)量分?jǐn)?shù)是由聚醚酰亞胺、二氯甲烷和助劑制成，其使用方法為一、將碳纖維在上漿劑中浸漬，形成吸附層；二、進(jìn)行刮膠處理；三、將刮膠處理后的碳纖維在乙醇中浸漬，取出后浸入蒸餾水中用超聲波震蕩，然后烘干，得到帶有上漿劑的碳纖維；四、帶有上漿劑的碳纖維與基體接觸，然后進(jìn)行通電修復(fù)。本發(fā)明用于碳纖維復(fù)合材料修復(fù)上漿劑，降低了修復(fù)成本并提高了修復(fù)效率，修復(fù)效率為93～97％。本發(fā)明適用于應(yīng)用于體育器械、紡織、化工機(jī)械及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)D06M101/40GK102877311SQ20121041344
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者劉文博, 孫文, 宋新月, 張玉梅, 蔣博, 曹振興, 張舒, 王榮國(guó) 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)