一種納米碳纖維復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種納米碳纖維復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 碳纖維是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量一般在90%以上、碳纖維具有 一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其具有柔 性，可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強度，具有很高的比強度。
[0003] 隨著科技的發(fā)展，對材料性能的要求更高，對于碳纖維而言，需要進(jìn)行改性，以便 滿足人們的生產(chǎn)生活需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種抗菌效果好，抗輻射且吸水性 好的納米碳纖維復(fù)合材料及其制備方法。
[0005] 為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為： 一種納米碳纖維復(fù)合材料，包括以下按重量份數(shù)計的組分：納米碳纖維13-18份，潤滑 劑0. 2-0. 8份，殺菌防腐劑0. 8-1. 3份，鄰苯二甲酸二丁酯2-8份，納米陶瓷纖維4-9份，納 米氮化硅2-9份，塑粉20-30份，粘合劑0. 8-1. 5份，羥乙基纖維素2-4份，丙二醇10-15份， 天然蠶絲4-12份，聚乙烯醇6-11份。
[0006] 作為優(yōu)選的是，上述納米碳纖維復(fù)合材料，包括以下按重量份數(shù)計的組分：納米碳 纖維14-16份，潤滑劑0. 4-0. 6份，殺菌防腐劑1. 0-1. 2份，鄰苯二甲酸二丁酯4-6份，納米 陶瓷纖維5-7份，納米氮化硅4-7份，塑粉22-28份，粘合劑1. 2-1. 4份，羥乙基纖維素2-4 份，丙二醇12-14份，天然蠶絲8-10份，聚乙烯醇7-10份。
[0007] 作為優(yōu)選的是，所述殺菌防腐劑為香茅草精油。
[0008] 上述納米碳纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，稱取原料，將領(lǐng)苯二甲酸二丁酯、羥乙基纖維素、丙二醇和聚乙烯醇混合后，以 300-450rpm的轉(zhuǎn)速攪拌均勾，得第一混合物； 步驟2,將第一混合物加熱至40-50°C后，加入納米碳纖維、納米陶瓷纖維、納米氮化硅 和塑粉攪拌至恒速升溫至120-140°C，待冷卻至30-40°C時加入天然蠶絲，繼續(xù)攪拌得第二 混合物； 步驟3,向第二混合物中加入潤滑劑、殺菌防腐劑和粘合劑攪拌后，真空吸附到模具中， 干燥固化后得納米碳纖維材料。
[0009] 作為優(yōu)選的是，上述納米碳纖維復(fù)合材料的制備方法，步驟2中恒速升溫的速率 為 25-30°C /min。
[0010] 作為優(yōu)選的是，上述納米碳纖維復(fù)合材料的制備方法，步驟3真空吸附的真空度 為 0·12-0. 15MPa。
[0011] 有益效果 本發(fā)明納米碳纖維復(fù)合材料抗菌效果好，殺菌率高，相對于現(xiàn)有的納米碳纖維，更耐 磨，柔韌性更高，適合工業(yè)化應(yīng)用。
[0012]
【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描 述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
[0014] 實施例1 一種納米碳纖維復(fù)合材料，包括以下按重量份數(shù)計的組分：納米碳纖維13份，潤滑劑 0. 2份，香茅草精油0. 8份，鄰苯二甲酸二丁酯2份，納米陶瓷纖維4份，納米氮化硅2份，塑 粉20份，粘合劑0. 8份，羥乙基纖維素2份，丙二醇10份，天然蠶絲4份，聚乙烯醇6份。
[0015] 上述納米碳纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，稱取原料，將領(lǐng)苯二甲酸二丁酯、羥乙基纖維素、丙二醇和聚乙烯醇混合后，以 300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌均勾，得第一混合物； 步驟2,將第一混合物加熱至40°C后，加入納米碳纖維、納米陶瓷纖維、納米氮化硅和 塑粉攪拌并以升溫25°C /min恒速至120°C，待冷卻至30°C時加入天然蠶絲，繼續(xù)攪拌得第 二混合物； 步驟3,向第二混合物中加入潤滑劑、殺菌防腐劑和粘合劑攪拌后，在真空度為 0. 12MPa真空吸附到模具中，干燥固化后得納米碳纖維材料。
[0016] 實施例2 一種納米碳纖維復(fù)合材料，包括以下按重量份數(shù)計的組分：納米碳纖維14-16份，潤滑 劑0. 4-0. 6份，香茅草精油1. 0-1. 2份，鄰苯二甲酸二丁酯4-6份，納米陶瓷纖維5-7份，納 米氮化硅4-7份，塑粉22-28份，粘合劑1. 2-1. 4份，羥乙基纖維素2-4份，丙二醇12-14份， 天然蠶絲8-10份，聚乙稀醇7-10份。
[0017] 上述納米碳纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，稱取原料，將領(lǐng)苯二甲酸二丁酯、羥乙基纖維素、丙二醇和聚乙烯醇混合后，以 400rpm的轉(zhuǎn)速攪拌均勾，得第一混合物； 步驟2,將第一混合物加熱至45°C后，加入納米碳纖維、納米陶瓷纖維、納米氮化硅和 塑粉攪拌并以28°C /min恒速升溫至130°C，待冷卻至35°C時加入天然蠶絲，繼續(xù)攪拌得第 二混合物； 步驟3,向第二混合物中加入潤滑劑、殺菌防腐劑和粘合劑攪拌后，在0. 13MPa吸附到 模具中，干燥固化后得納米碳纖維材料。
[0018] 實施例3 一種納米碳纖維復(fù)合材料，包括以下按重量份數(shù)計的組分：納米碳纖維18份，潤滑劑 〇. 8份，香茅草精油1. 3份，鄰苯二甲酸二丁酯8份，納米陶瓷纖維9份，納米氮化硅9份，塑 粉30份，粘合劑1. 5份，羥乙基纖維素4份，丙二醇15份，天然蠶絲12份，聚乙烯醇11份。 [0019] 上述納米碳纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，稱取原料，將領(lǐng)苯二甲酸二丁酯、羥乙基纖維素、丙二醇和聚乙烯醇混合后，以 450rpm的轉(zhuǎn)速攪拌均勾，得第一混合物； 步驟2,將第一混合物加熱至50°C后，加入納米碳纖維、納米陶瓷纖維、納米氮化硅和 塑粉攪拌并以30°C /min恒速升溫至140°C，待冷卻至40°C時加入天然蠶絲，繼續(xù)攪拌得第 二混合物； 步驟3,向第二混合物中加入潤滑劑、殺菌防腐劑和粘合劑攪拌后，在0. 15MPa下吸附 到模具中，干燥固化后得納米碳纖維材料。
[0020] 對比例1 一種納米碳纖維復(fù)合材料，包括以下按重量份數(shù)計的組分：納米碳纖維14-16份，潤滑 劑0. 4-0. 6份，香茅草精油1. 0-1. 2份，鄰苯二甲酸二丁酯4-6份，納米陶瓷纖維5-7份，納 米氮化硅4-7份，塑粉22-28份，粘合劑1. 2-1. 4份，羥乙基纖維素2-4份，丙二醇12-14份， 天然蠶絲8-10份，聚乙稀醇7-10份。
[0021] 上述納米碳纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，稱取原料，將領(lǐng)苯二甲酸二丁酯、羥乙基纖維素、丙二醇和聚乙烯醇混合后，以 400rpm的轉(zhuǎn)速攪拌均勾，得第一混合物； 步驟2,將第一混合物加熱至45°C后，加入納米碳纖維、納米陶瓷纖維、納米氮化硅、塑 粉和天然蠶絲、攪拌并升溫至130°C，自然冷卻得第二混合物； 步驟3,向第二混合物中加入潤滑劑、殺菌防腐劑和粘合劑攪拌后，在0. 13MPa吸附到 模具中，干燥固化后得納米碳纖維材料。
[0022] 性能試驗 將本發(fā)明實施例1-3和對比例1所得納米碳纖維材料進(jìn)行測試，所得數(shù)據(jù)如下表所 示：
從上表數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明納米碳纖維復(fù)合材料殺菌率高，抑菌時間長，恒速升溫有 效地促進(jìn)組分溶解，熔合，提高了復(fù)合材料的耐磨性和柔韌性，拓寬了應(yīng)用范圍。
[0023] 以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或 者替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所 限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1. 一種納米碳纖維復(fù)合材料，其特征在于，包括以下按重量份數(shù)計的組分：納米碳纖 維13-18份，潤滑劑0. 2-0. 8份，殺菌防腐劑0. 8-1. 3份，鄰苯二甲酸二丁酯2-8份，納米陶 瓷纖維4-9份，納米氮化硅2-9份，塑粉20-30份，粘合劑0. 8-1. 5份，羥乙基纖維素2-4份， 丙二醇10-15份，天然蠶絲4-12份，聚乙烯醇6-11份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米碳纖維復(fù)合材料，其特征在于，包括以下按重量份數(shù)計 的組分：納米碳纖維14-16份，潤滑劑0. 4-0. 6份，殺菌防腐劑1. 0-1. 2份，鄰苯二甲酸二丁 酯4-6份，納米陶瓷纖維5-7份，納米氮化硅4-7份，塑粉22-28份，粘合劑1. 2-1. 4份，羥 乙基纖維素2-4份，丙二醇12-14份，天然蠶絲8-10份，聚乙烯醇7-10份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米碳纖維復(fù)合材料，其特征在于：所述殺菌防腐劑為香茅 草精油。4. 權(quán)利要求1所述的納米碳纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1，稱取原料，將領(lǐng)苯二甲酸二丁酯、羥乙基纖維素、丙二醇和聚乙烯醇混合后，以 300-450rpm的轉(zhuǎn)速攪拌均勾，得第一混合物； 步驟2,將第一混合物加熱至40-50°C后，加入納米碳纖維、納米陶瓷纖維、納米氮化硅 和塑粉攪拌至恒速升溫至120-140°C，待冷卻至30-40°C時加入天然蠶絲，繼續(xù)攪拌得第二 混合物； 步驟3,向第二混合物中加入潤滑劑、殺菌防腐劑和粘合劑攪拌后，真空吸附到模具中， 干燥固化后得納米碳纖維材料。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米碳纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟2中恒 速升溫的速率為25-30°C /min。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米碳纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟3真空 吸附的真空度為〇. 12-0. 15MPa。
【專利摘要】一種納米碳纖維復(fù)合材料及其制備方法，該復(fù)合材料包括以下原料：納米碳纖維，潤滑劑，殺菌防腐劑，鄰苯二甲酸二丁酯，納米陶瓷纖維，納米氮化硅，塑粉，粘合劑，羥乙基纖維素，丙二醇，天然蠶絲，聚乙烯醇。制備方法為：將領(lǐng)苯二甲酸二丁酯、羥乙基纖維素、丙二醇和聚乙烯醇混合后攪拌均勻得第一混合物；將第一混合物加熱至40-50℃后，加入納米碳纖維、納米陶瓷纖維、納米氮化硅和塑粉攪拌并恒速升溫至120-140℃，待冷卻至30-40℃時加入天然蠶絲，繼續(xù)攪拌得第二混合物；向第二混合物中加入潤滑劑、殺菌防腐劑和粘合劑攪拌后真空吸附到模具中干燥固化后得納米碳纖維材料。本發(fā)明復(fù)合材料抗菌效果好，耐磨損，具有良好的前景。
【IPC分類】C08L89/00, C08K5/00, C08L29/04, C08L101/00, C08K5/12, C08K7/06, C08K5/053, C08K13/04, C08K3/34, C08L1/28
【公開號】CN104974545
【申請?zhí)枴緾N201510372009
【發(fā)明人】翟紅波, 楊振樞, 韋洪屹
【申請人】蘇州博利邁新材料科技有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月30日