[发明专利]一种用于制备碳纤维鱼竿的复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于制备碳纤维鱼竿的复合材料，包括以下重量份原料：聚酰亚胺40‑50份、聚乙烯纤维10‑20份、改性碳纤维10‑15份、改性环氧树脂20‑30份、硬脂酸钙5‑10份、二苯基硅二醇8‑15份、巴西棕榈蜡3‑5份和二辛脂1‑3份；本发明还公开了该制备碳纤维鱼竿的复合材料的制备方法，本发明以聚酰亚胺和改性环氧树脂为主料，添加聚乙烯纤维、改性碳纤维和其他填料，制备出用于制备碳纤维鱼竿的复合材料，该复合材料具有韧性高、机械性能强、耐水性好的特点，且制备方法简单，在制备鱼竿材料中具有显著的实用价值。

技术领域

本发明属于渔具制造技术领域，具体地，涉及一种用于制备碳纤维鱼竿的复合材料及其制备方法。

背景技术

鱼竿是一种捕鱼工具，外形细长多节竿状物，通常有一个把手，由把手到后端逐渐变细变尖，要用一根钓鱼线连接鱼饵的鱼钩来使用。鱼竿按材质分为竹木、玻璃钢、碳纤维鱼竿三大系列，其中碳纤维钓竿绝大部门是由无梭纺碳纤维众向布制管，经浸树脂固化而制造的，用于钓竿生产方面的碳纤维含量多少，直接决定钓竿的价值和品位，一般含碳量为30％、90％左右，分为低模量与高模量等，低模量的碳纤维韧性好、牢固度高，但钢性差、重量重，高模量的碳纤维重量轻、钢性强，但是牢固度不高、脆、容易断，另外，由于碳纤维材料具有导电性、价格昂贵，使得碳纤维制造的鱼竿价格高，且不具有绝缘功能。

因此，要想制备出理想的鱼竿，除了选择合理的纤维进行增强外，还需要选择合适的基体树脂及鱼竿制备工艺，以提升树脂与纤维之间的结合力，从而提高其机械力学性能，然而现有技术中，基体树脂与纤维之间的结合力不不强，在长期使用过程中强度和韧度会下降比较快，易造成杆体形变，杆体表面涂层脱落，使用寿命较短，因此，提高一种价格低廉、重量轻、刚性强、韧性好、牢固度高、抗静电性能和耐老化性能优异的鱼竿复合材料目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制备碳纤维鱼竿的复合材料及其制备方法。

本发明需要解决的技术问题为：

现有的鱼竿材料韧性差，易断裂，要想制备出理想的鱼竿，除了选择合理的纤维进行增强外，还需要选择合适的基体树脂及鱼竿制备工艺，以提升树脂与纤维之间的结合力，从而提高其机械力学性能，然而现有技术中，基体树脂与纤维之间的结合力不强，在长期使用过程中强度和韧度会下降比较快，易造成杆体形变，杆体表面涂层脱落，使用寿命较短。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于制备碳纤维鱼竿的复合材料，包括以下重量份原料：聚酰亚胺40-50份、聚乙烯纤维10-20份、改性碳纤维10-15份、改性环氧树脂20-30份、硬脂酸钙5-10份、二苯基硅二醇8-15份、巴西棕榈蜡3-5份和二辛脂1-3份；

该用于制备碳纤维鱼竿的复合材料由以下步骤制备而成：

第一步、将聚酰亚胺、聚乙烯纤维、改性碳纤维和改性环氧树脂加入反应釜中，在转速500r/min条件下，温度60-90℃反应2-4h，得第一混合料，向第一混合料中加入硬脂酸钙、二苯基硅二醇、巴西棕榈蜡和二辛脂，温度、转速不变的情况下，继续搅拌2h，得到第二混合料；

第二步、将第二混合料在双螺杆挤出机中挤出造粒，即得用于制备碳纤维鱼竿的复合材料，挤出温度为280℃，螺杆转速为250r/min。

进一步地，所述改性碳纤维的制备方法包括以下步骤：

步骤S11、将碳纤维和丙酮按照1g：3-5mL加入三口烧瓶中，温度60℃，转速100-200r/min条件下，回流反应48h，抽滤，滤饼用去离子水洗涤3-5次，于100℃烘箱中干燥至恒重，得到除杂碳纤维，将硫酸溶液和硝酸溶液按照体积比3:1混合制得混酸溶液，将除杂碳纤维和混酸溶液按照1g：3-5mL加入四口烧瓶中，80℃下回流反应2h，抽滤，滤饼用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，得到氧化碳纤维；