[发明专利]一种耐磨碳纤维预浸布及其制备工艺

说明书

本发明涉及碳纤维产品制备技术领域，具体地说是一种耐磨碳纤维预浸布及其制备工艺，其特征在于该预浸布由碳纤维和黏连碳纤维的胶液组成，所述的碳纤维和黏连碳纤维胶液的重量份比为碳纤维55‑65份，胶液为35‑45份，所述的胶液的配方由苯酚型酚醛环氧树脂、固化剂、促进剂和炭黑组成，所述的苯酚型酚醛环氧树脂、固化剂、促进剂和炭黑的重量份分别为苯酚型酚醛环氧树脂50‑80份、固化剂20‑30份、促进剂0.1‑1份和炭黑0.01‑0.5份，该制备工艺的步骤如下：（一）、配胶液；（二）、涂抹；（三）、复合，通过上述配方和工艺步骤得到碳纤维预浸布，具有配方合理、工艺简单、耐磨性高等优点。

技术领域

本发明涉及碳纤维产品制备技术领域，具体地说是一种配方合理、工艺简单、耐磨性高的耐磨碳纤维预浸布及其制备工艺。

背景技术

众所周知，碳纤维是一种纤维状碳材料，它的强度比钢大、密度比铝小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电，是一种具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料，同时其凭借重量轻、高强度、高模量、导电、导热、优良的减振性、耐疲劳和耐腐蚀等多种优异性能，已广泛应用于航空航天、体育用品、高铁、新能源汽车、电子产品等领域。

目前，由于市场上销售的碳纤维预浸布由于受成分和工艺的限制，导致生产处的预浸布普遍耐磨性差，无法应用在电子产品、刀具等耐磨性高的产品上，因此也限制了碳纤维预浸布产品的应用，因此，急需一种耐磨性高的碳纤维预浸布。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种配方合理、工艺简单、耐磨性高的耐磨碳纤维预浸布及其制备工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种耐磨碳纤维预浸布，其特征在于该预浸布由碳纤维和黏连碳纤维的胶液组成，所述的碳纤维和黏连碳纤维胶液的重量份比为碳纤维55-65份，胶液为35-45份，所述的胶液的配方由苯酚型酚醛环氧树脂、固化剂、促进剂和炭黑组成，所述的苯酚型酚醛环氧树脂、固化剂、促进剂和炭黑的重量份分别为苯酚型酚醛环氧树脂50-80份、固化剂20-30份、促进剂0.1-1份和炭黑0.01-0.5份。

本发明所述的固化剂为4,4－二氨基苯砜，促进剂为咪唑类催化剂。

本发明所述的苯酚型酚醛环氧树脂采用环氧当量为170-190g/eq，溶解黏度为9500-12500mpa.s/25℃，色相为3.0max，所述的4,4－二氨基苯砜的分子量为248.3，熔点175-177摄氏度，水溶性小于0.1g/100ml(20摄氏度温度下)，所述的炭黑采用硬质炭黑，硬质炭黑采用比表面积为80-110㎡/g，粒径为26-30nm，氧含量为0.5%-1.0%，氢含量为0.27%-0.35%，密度为1.6-2.0g/cm³。

本发明所述的黏连碳纤维胶液中含有二氧化硅、碳化硅和氮化硅，所述的二氧化硅、碳化硅和碳化硅的含量分别为二氧化硅0.1-0.5份，碳化硅0.1-0.5份，碳化硅0.1-0.5份。

一种耐磨碳纤维预浸布的制备工艺，其特征在于该制备工艺的步骤如下：

（一）、配胶液：取苯酚型酚醛环氧树脂、固化剂、促进剂和炭黑，按照重量份分别为苯酚型酚醛环氧树脂50-80份、固化剂20-30份、促进剂0.1-1份和炭黑0.01-0.5份，所述的固化剂为4,4－二氨基苯砜，促进剂为咪唑类催化剂，在搅拌设备中，温度不超过80℃，进行剪切混合研磨，剪切速度高于1500转/分钟，时间大于30分钟，搅拌均匀；

（二）、涂抹：将步骤（一）混合均匀后的胶液按照每平方米15~200g胶液均匀涂抹在离型纸上，离型纸厚度为80-150μm，宽度为30mm-1300mm；