[发明专利]一种碳纤维预浸树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维预浸树脂，按照质量份数计，包含以下组分的原料：环氧树脂20‑60份、固化剂1‑20份、增韧剂5‑50份、促进剂1‑20份、导电剂10‑50份、其他添加剂1‑10份，其中，其他添加剂包括炭黑、染料、荧光剂、填充剂、触变剂及导热填料中的至少一种。该预浸树脂通过在环氧树脂中添加不同功能的添加剂，赋予了预浸树脂高拉伸、高回弹、高导电等特性，解决了现有技术中预浸树脂脆性大、拉伸率低、单向预浸料某一方向导电导热差、多层预浸料层间导电导热差的问题。

技术领域

本发明涉及一种预浸料，具体涉及一种碳纤维预浸树脂及其制备方法。

背景技术

碳纤维是一种具有很高强度和模量的耐高温纤维，为化纤的高端品种。它是同时具有碳素材料的结构特性和纤维材料特征的高性能纤维，碳纤维复合材料由于其优良的物理性能在航空航天、建筑、汽车工业等领域得到了广泛的使用和发展。

预浸料制备是获得碳纤维复合材料的常用方法，其中，碳纤维环氧树脂预浸料是制备碳纤维环氧树脂复合材料的中间产物。它的力学性能将直接影响碳纤维环氧树脂复合材料的力学性能。我们所接触的常规碳纤维预浸料多用于民用领域，如体育用品、汽车制造、装饰装修等领域。随着近些年碳纤维逐步在电子领域有了应用，因此对碳纤维产品有了更多、更高、更特殊的要求。

传统碳纤维预浸料多采用环氧树脂胶作为预浸树脂，功能单一，不能满足现代电子行业对高导电、高导磁、高拉伸、高回弹的新性能需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种碳纤维预浸树脂，该预浸树脂具有高导电、高导热、高拉伸、高回弹的特性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种碳纤维预浸树脂，按照质量份数计，包含以下组分的原料：环氧树脂20-60份、固化剂1-20份、增韧剂5-50份、促进剂1-20份、导电剂10-50份、其他添加剂1-10份，其中，其他添加剂包括炭黑、染料、荧光剂、填充剂、触变剂及导热填料中的至少一种。

优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚型环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中的一种或多种的混合。

优选地，所述的固化剂为芳香胺固化剂、聚醚胺固化剂、咪唑类固化剂、酸酐类固化剂中的一种或多种的混合。

优选地，所述增韧剂选自橡胶类增韧剂、丙烯酸弹性体、聚氨酯弹性体、核壳增韧剂中的至少一种。

优选地，所述导电剂选自微米银粉、石墨烯、石墨及其他金属粉中的至少一种。

优选地，所述促进剂选用了官能度为3至4的聚硫醇促进剂。

作为一种具体的实施方式，所述碳纤维预浸树脂的原料中，各组分的质量份数为：环氧树脂50-60份、固化剂10-20份、增韧剂5-10份、促进剂5-20份、导电剂30-50份、其他添加剂1-10份。

本发明的另一个目的是提供一种上述碳纤维预浸树脂的制备方法，具体步骤如下：

1)按质量份数计称取原料，将环氧树脂、增韧剂、导电剂及其他添加剂混合搅拌均匀；

2)使用三辊研磨机，按照10-30um的间隙对步骤1)中的混合料进行研磨，研磨后，目视无颗粒感即可；

3)将固化剂、促进剂添加至步骤2)研磨后的混合料中，进行再次混合搅拌，至混合均匀，混合温度控制在23℃-30℃间。