[发明专利]一种高抗拉性能的碳纤维复合材料

权利要求书

1.一种高抗拉性能的碳纤维复合材料，其特征为，由至少两层碳纤维布压制而成，碳纤维布的制备方法为：

（1）制备碳纤维丝

①按质量百分比计将12-18%的聚丙烯腈、3-6%聚氧化乙烯、1-3%乙醇、0.05-0.8%丙三醇和余量的水混合均匀后得到纺丝溶液；

②将纺丝溶液注入静电纺丝机中纺丝得到聚丙烯腈原丝；

③将聚丙烯腈原丝送入预氧化炉制得预氧化纤维；

④将预氧化纤维送入炭化炉中，经过高温炭化处理后制得碳纤维丝，炭化温度为1000-1200℃；

⑤将碳纤维丝绞织成碳纤维丝束初坯；

（2）碳纤维丝束的表面处理

①将碳纤维丝束初坯浸润在上浆剂中，上浆剂的温度为25-35℃；

②通过干燥设备对上浆后的碳纤维丝束初坯进行干燥，收卷后得到碳纤维丝束成品；

（3）将碳纤维丝束成品经纬交织的即可得到碳纤维布。

2.如权利要求1所述的一种高抗拉性能的碳纤维复合材料，其特征为，相邻的两层碳纤维布之间涂覆一层厚度为0.02-0.5mm的粘接剂，粘接剂按质量份数计由：45-56份水性环氧树脂、5-16份苯氧树脂、2-5份抗氧剂1010、6-12份二氧化钛、4-10份氧化钙、12-18份丙酮和3-9份硅酸钠混合制备而成。

3.如权利要求1所述的一种高抗拉性能的碳纤维复合材料，其特征为，上浆剂按质量份数计由氧化石墨烯2-8份、丙三醇10-16份、水性聚氨酯树脂60-80份、N，N二甲基甲酰胺22-28份、OP-10乳化剂3-10份和对苯二胺5-8份混合制备而成。

4.如权利要求1所述的一种高抗拉性能的碳纤维复合材料，其特征为，步骤（2）中 的碳纤维丝束通过表面处理设备进行上浆和干燥处理；

表面处理设置包括送料辊、收料辊、上浆设备和干燥设备，上浆设备和干燥设置设置在送料辊和收料辊之间；

上浆设备包括上浆槽，上浆槽中可转动的设有上浆压辊，上浆槽中设有上浆剂；

绕设在送料辊上的碳纤维丝束自下方绕过上浆压辊，使碳纤维丝束浸润在上浆剂中，再经过干燥设备的干燥后由收料辊进行收卷；

干燥设备包括干燥设备壳体，干燥设备壳体中设有干燥腔，干燥腔中可转动的设有第一换向辊、第二换向辊、第三换向辊、第四换向辊、第五换向辊、第六换向辊、第一干燥组件、第二干燥组件、第三干燥组件和第四干燥组件；

第二换向辊在竖直方向设置在第一换向辊的正下方，第三换向辊在竖直方向设置在第二换向辊的下方、且在水平方向位于第二换向辊的左侧，第四换向辊在竖直方向设置在第三换向辊的正下方，第五换向辊在水平方向位于第二换向辊的右侧、且在竖直方向与第四换向辊位于同一水平面上，第六换向辊在水平方向设置在第五换向辊的右侧、且在竖直方向位于第二换向辊和第五换向辊之间；

第三干燥组件和第四干燥组件在水平方向设置在第五换向辊和第六换向辊之间，第三干燥组件在竖直方向上位于第四干燥组件的上方；

第一干燥组件在水平方向上设置在第一换向辊和第二换向辊的左侧，第二干燥组件在水平方向上设置在第三换向辊和第四换向辊的右侧、且位于第五换向辊的左侧；

上浆后的碳纤维丝束经过干燥设备壳体的进口进入干燥腔中，上浆后的碳纤维丝束的绕设方法为：①自左侧绕过第一换向辊、垂直向下延伸的经过第二换向辊；②向左侧延伸的绕过第三换向辊，再垂直向下的延伸经过第四换向辊；③向右侧延伸的绕过第五换向辊后，向上延伸的绕过第三干燥组件，再向下延伸的绕过第四干燥组件；④向上延伸的绕过第六换向辊后，向右侧延伸的经过干燥设备壳体的出口离开干燥腔；

第一干燥组件和第二干燥组件分别设置在两端碳纤维丝束之间。