一種碳纖維復(fù)合型材的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】一種碳纖維復(fù)合型材的生產(chǎn)工藝，涉及碳纖維復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟，1)、準(zhǔn)備材料，一束以上的碳纖維絲材料、不飽和樹脂、催化劑、顏料和穩(wěn)定劑；2)、熔融，將不飽和樹脂加熱到55～65℃軟化25～35分鐘，然后加入顏料充分?jǐn)嚢杌旌?，再將溫度升高?5～85℃保溫10～30分鐘；3)、浸入，將不飽和樹脂溫度升高至100～110℃，先加入穩(wěn)定劑再催化劑并分別充分混合，將碳纖維絲材料輸送并浸入到不飽和樹脂中并緩慢通過；4)、擠出，將浸入后的碳纖維絲材料通過型材模具擠出不同的型材，并將溫度加熱到130～140℃進(jìn)行固化變硬；5)、冷卻，將型材的溫度冷卻到常溫。本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品價格便宜、節(jié)能環(huán)保，便于生產(chǎn)控制，產(chǎn)品品質(zhì)高。
【專利說明】
一種碳纖維復(fù)合型材的生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
:
[0001]本發(fā)明涉及碳纖維復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳纖維復(fù)合型材的生產(chǎn)工
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【背景技術(shù)】
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[0002]碳纖維，是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。
[0003]而現(xiàn)有技術(shù)中完全使用碳纖維材料雖然性能非常優(yōu)異，但是由于其昂貴的價格，在一些領(lǐng)域適用性并不很強(qiáng)。因此出現(xiàn)了碳纖維材料復(fù)合材料，具有較高的優(yōu)異性能且價格也相對碳纖維材料也較為便宜，實(shí)用性更高?，F(xiàn)有的型材領(lǐng)域使用碳纖維材料復(fù)合材料比較少，與其成型的工藝較為復(fù)雜有關(guān)系。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，提供一種價格便宜、節(jié)能環(huán)保，便于生產(chǎn)控制，品質(zhì)高的碳纖維復(fù)合型材的生產(chǎn)工藝。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]—種碳纖維復(fù)合型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于:包括以下步驟，
[0007]I)、準(zhǔn)備材料，一束以上的碳纖維絲材料、不飽和樹脂、催化劑、顏料和穩(wěn)定劑；
[0008]2)、熔融，將不飽和樹脂加熱到55?65°C軟化25?35分鐘，然后加入顏料充分?jǐn)嚢杌旌?，再將溫度升高?5?85°C保溫10?30分鐘；
[0009]3)、浸入，將不飽和樹脂溫度升高至100?110°C，先加入穩(wěn)定劑再催化劑并分別充分混合，將碳纖維絲材料輸送并浸入到不飽和樹脂中并緩慢通過；
[0010]4)、擠出，將浸入后的碳纖維絲材料通過型材模具擠出不同的型材，并將溫度加熱至Ij 130?140 °C進(jìn)行固化變硬；
[0011 ] 5)、冷卻，將型材的溫度冷卻到常溫。
[0012]所述的不飽和樹脂為熱固性樹脂。
[0013]所述的催化劑包括氫化銅、氫氧化鋇和三乙醇胺，氫化銅、氫氧化鋇和三乙醇胺的比例為1:0.5:1。
[0014]所述的穩(wěn)定劑為丁二酮和咖啡酸的混合物，丁二酮和咖啡酸的比例為20?30:1。
[0015]所述的冷卻為風(fēng)冷、水冷和自然冷卻的一種或多種。
[0016]本發(fā)明在不飽和樹脂熔融到進(jìn)入的過程中進(jìn)行了間歇的分過程加熱的方式，先進(jìn)行了軟化處理，此時不飽和樹脂依然為固體，然后再進(jìn)行加熱，使得不飽和樹脂開始進(jìn)入熔融的狀態(tài)，然后進(jìn)一步提高溫度然后浸入碳纖維材料，浸入時的不飽和樹脂為流體，而且要保持具有較高的粘性。因此在保持不飽和樹脂為流體時的粘稠度非常重要，溫度過高過低都會影響其粘稠度，使得不飽和樹脂與碳纖維材料不能很好的復(fù)合。本發(fā)明間歇的分過程加熱的方式，能夠更好的控制樹脂熔融的過程，較好保證不飽和樹脂的熔融狀態(tài)，使得不飽和樹脂與碳纖維材料在特定的條件下進(jìn)行復(fù)合。
[0017]本發(fā)明還在材料生產(chǎn)的過程加入了穩(wěn)定劑和催化劑，本發(fā)明中的穩(wěn)定劑可以起到穩(wěn)定不飽和樹脂融融狀態(tài)的穩(wěn)定性，即保持熔融狀態(tài)下不飽和樹脂的粘稠度，加入催化劑具有一定的固化作用，便于下一步的進(jìn)行擠出的工藝，有利于型材擠出后固化快速變硬。而先加入穩(wěn)定劑再加入催化劑是防止催化劑對穩(wěn)定劑進(jìn)行過多的干擾，使得穩(wěn)定劑具有更好穩(wěn)定性能，本發(fā)明在加入催化劑后立即進(jìn)行擠出的工藝。
[0018]本發(fā)明的穩(wěn)定劑和催化劑都為混合復(fù)合型穩(wěn)定劑和催化劑，相較于傳統(tǒng)的穩(wěn)定劑和催化劑具有更好的性能。
[0019]本發(fā)明中一般使用熱固性樹脂，有利于成型結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的型材，而且對于加熱固化以后不再可逆，成為既不溶解，又不熔化，加工成型材更為合適。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品價格便宜、節(jié)能環(huán)保，便于生產(chǎn)控制，產(chǎn)品品質(zhì)尚。
【具體實(shí)施方式】
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[0021]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作新特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0022]—種碳纖維復(fù)合型材的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟，
[0023]I)、準(zhǔn)備材料，一束以上的碳纖維絲材料、不飽和樹脂、催化劑、顏料和穩(wěn)定劑；
[0024]2)、熔融，將不飽和樹脂加熱到60°C軟化30分鐘，然后加入顏料充分?jǐn)嚢杌旌?，再將溫度升高?0°C保溫20分鐘；
[0025]3)、浸入，將不飽和樹脂溫度升高至105°C，先加入穩(wěn)定劑再催化劑并分別充分混合，將碳纖維絲材料輸送并浸入到不飽和樹脂中并緩慢通過；
[0026]4)、擠出，將浸入后的碳纖維絲材料通過型材模具擠出不同的型材，并將溫度加熱至|J135°C進(jìn)行固化變硬；
[0027]5)、冷卻，將型材的溫度冷卻到常溫。
[0028]不飽和樹脂為熱固性樹脂。
[0029]催化劑包括氫化銅、氫氧化鋇和三乙醇胺，氫化銅、氫氧化鋇和三乙醇胺的比例為1:0.5:1ο
[0030]穩(wěn)定劑為丁二酮和咖啡酸的混合物，丁二酮和咖啡酸的比例為25:1。
[0031]冷卻為風(fēng)冷。
[0032]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳纖維復(fù)合型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于:包括以下步驟， 1)、準(zhǔn)備材料，一束以上的碳纖維絲材料、不飽和樹脂、催化劑、顏料和穩(wěn)定劑； 2)、熔融，將不飽和樹脂加熱到55?65°C軟化25?35分鐘，然后加入顏料充分?jǐn)嚢杌旌?，再將溫度升高?5?85°C保溫10?30分鐘； 3)、浸入，將不飽和樹脂溫度升高至100?IKTC，先加入穩(wěn)定劑再催化劑并分別充分混合，將碳纖維絲材料輸送并浸入到不飽和樹脂中并緩慢通過； 4)、擠出，將浸入后的碳纖維絲材料通過型材模具擠出不同的型材，并將溫度加熱到130?140 °C進(jìn)行固化變硬； 5)、冷卻，將型材的溫度冷卻到常溫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的不飽和樹脂為熱固性樹脂。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的催化劑包括氫化銅、氫氧化鋇和三乙醇胺，氫化銅、氫氧化鋇和三乙醇胺的比例為1: 0.5:1。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的穩(wěn)定劑為丁二酮和咖啡酸的混合物，丁二酮和咖啡酸的比例為20?30:1。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的冷卻為風(fēng)冷、水冷和自然冷卻的一種或多種。
【文檔編號】B29C70/52GK105885455SQ201610209709
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】程傳昌
【申請人】安徽冠廷科技有限公司