[发明专利]碳纤维复合材料、其制备方法及碳纤维复合材料板材

说明书

本发明提供了一种碳纤维复合材料、其制备方法及碳纤维复合材料板材。该碳纤维复合材料包括碳纤维复合材料本体，碳纤维复合材料还包括复合过渡层，复合过渡层与碳纤维复合材料本体的表面接触设置，形成复合过渡层的原料包括热固性树脂和固化剂，且热固性树脂的官能度大于等于3。利用上述复合过渡层能够改观其表面结构，增加碳纤维复合材料本体的表面极性，进而提高了碳纤维增强复合材料本体与涂料之间粘合力，易于碳纤维增强复合材料在涂装时的工业化实现。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体而言，涉及一种碳纤维复合材料、其制备方法及碳纤维复合材料板材。

背景技术

碳纤维增强复合材料具有比强度和比刚度高，可设计性强，抗疲劳断裂性能好，耐腐蚀，结构尺寸稳定性好，便于大面积整体成形以及特殊的电磁性能等独特的优点，在汽车、航空航天等制造领域发挥越来越重要的作用。

然而，现在的碳纤维增强复合材料在涂装时存在附着力差、工业化实现困难等问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种碳纤维复合材料、其制备方法及碳纤维复合材料板材，以解决现有技术中碳纤维增强复合材料在涂装时存在附着力差、工业化实现困难的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种碳纤维复合材料，包括碳纤维复合材料本体，碳纤维复合材料还包括复合过渡层，复合过渡层与碳纤维复合材料本体的表面接触设置，形成复合过渡层的原料包括热固性树脂和固化剂，且热固性树脂的官能度大于等于3。

进一步地，热固性树脂选自氢化松香树脂、萜烯酚醛树脂、环氧树脂E-35、环氧树脂E-51和环氧树脂E-55中的任一种或多种。

进一步地，固化剂选自双酮丙烯酰胺加成物、二乙烯三胺和三乙烯四胺中的任一种或多种。

进一步地，按重量份计，复合过渡层的原料包括n₁份的热固性树脂和n₂份的固化剂，其中，1＜n₁＜3，0＜n₂＜0.3。

进一步地，形成复合过渡层的原料还包括稀释剂和助剂，优选助剂选自氧化锌、石墨、纳米二氧化钛和硅烷偶联剂中的任一种或多种，优选稀释剂选自乙醇、丙酮、苯甲醇、乙二醇甲醚和乙酸乙酯中的任一种或多种。

进一步地，按重量份计，复合过渡层的原料还包括1～16份的稀释剂和0.01～0.1份的助剂。

进一步地，复合过渡层的厚度为1～10μm。

根据本发明的另一个方面，提供了一种上述的碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：采用包括热固性树脂和固化剂的原料形成预固化产物，热固性树脂的官能度大于等于3；将预固化产物涂布于碳纤维复合材料本体的表面，固化，得到碳纤维复合材料。

进一步地，形成预固化产物的步骤包括：将原料加入60～90℃的反应釜内，在搅拌速度为300～800转/min的条件下反应2～5h，得到预固化产物。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种碳纤维复合材料板材，包括碳纤维复合材料以及接触设置于碳纤维复合材料表面的涂层，碳纤维复合材料为上述的碳纤维复合材料，且碳纤维复合材料中的复合过渡层位于碳纤维复合材料本体和涂层之间。

应用本发明的技术方案，提供了一种包括碳纤维复合材料本体和复合过渡层的碳纤维复合材料，由于该复合过渡层与碳纤维复合材料本体的表面接触设置，形成复合过渡层的原料包括热固性树脂和固化剂，且热固性树脂的官能度大于等于3，从而利用上述复合过渡层能够改观其表面结构，增加碳纤维复合材料本体的表面极性，进而提高了碳纤维增强复合材料本体与涂料之间粘合力，易于碳纤维增强复合材料在涂装时的工业化实现。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。