[发明专利]一种高硬度防水碳纤维复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高硬度防水碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

1)先将碳纤维进行电晕处理；

2)将处理后的碳纤维置于氨基有机硅防水处理剂中浸-扎处理，烘干；

3)将硅烷偶联剂、锆盐和酸溶液混合，得混合溶液，将步骤2)处理后的碳纤维置于混合溶液中，烘干，即得高硬度防水碳纤维复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述氨基有机硅防水处理剂的制备方法为：

将辛基三甲氧基硅烷、四乙烯基四甲氧基环四硅氧烷和硅烷偶联剂KH-602混合，加热反应，然后再加入硅酸四甲酯、二氨基二苯甲烷和十二烷基苯磺酸，加热反应，减压蒸馏脱除低沸物，再升温加热反应，即得氨基有机硅防水处理剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中辛基三甲氧基硅烷、四乙烯基四甲氧基环四硅氧烷、硅烷偶联剂KH-602、硅酸四甲酯、二氨基二苯甲烷和十二烷基苯磺酸的摩尔比为：1:2-3:2-4:2-3：0.01-0.2：0.005-0.01。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中第一次加热反应为：90-120℃条件下反应3-4h。

5.根据权利要求2-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中第二次加热反应为：100-120℃反应4-8h。

6.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述再升温加热反应是指加热升温至145-150℃反应1-2h。

7.根据权利要求1-6所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述混合溶液的制备方法为：

将硅烷偶联剂、锆盐和酸溶液按照质量比1:5-10:15-20混合，在600-1000r/min条件下搅拌12-18h，即得。

8.根据权利要求1-7所述的制备方法，其特征在于，所述锆盐为氟锆酸或氟锆酸铵。

9.根据权利要求1-7所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

10.一种权利要求1-9任一项所制备的高硬度防水碳纤维复合材料。