一种碳纤维复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碳纤维复合材料及其制备方法，属于碳纤维复合材料技术领域。该碳纤维复合材料包括碳纤维0.5‑1平方米和以下按照重量份数计的原料：E‑51环氧树脂20‑30份、E‑42环氧树脂20‑30份、TDE‑86环氧树脂20‑30份、亚甲基双环己烷胺10‑20份、ED‑600固化剂15‑25份、三羟甲基冰烷三缩水甘油醚10‑20份、三乙烯二胺5‑10份、丙酮30‑50份。本发明专利技术为了使碳纤维‑环氧树脂固化体系能在较低温度范围内实现较佳固化，从环氧树脂固化剂及固化工艺两方面入手，制备了可中温固化，能湿法制作预浸料且机械性能优异的碳纤维复合材料。

A carbon fiber composite and its preparation method

The invention relates to a carbon fiber composite material and a preparation method thereof, belonging to the technical field of carbon fiber composite materials. The carbon fiber composite material consists of 0.5 carbon fibers, 1 square meters, and below the weight portion of the material: E 51 epoxy resin 20, 30 parts, E 42 epoxy resin 20, 30, TDE 86 epoxy 20, 30, methylene cyclohexane 10 20, ED 20, three ethylene two amine 5, 10, acetone 30, 50. In order to make the carbon fiber epoxy resin curing system achieve better curing in the lower temperature range, starting with two aspects of the epoxy resin curing agent and the curing process, the carbon fiber composite material which can be cured in medium temperature and can make prepreg with wet method and excellent mechanical properties are prepared.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种复合材料及其制备方法，更具体地说，本专利技术涉及一种碳纤维复合材料及其制备方法，属于碳纤维复合材料

技术介绍
环氧树脂自50年代商品化以来，以其良好的耐化学性、低收缩、高强度和优异的工艺性能而得到广泛应用，其碳纤维复合材料更是成为航空航天、军事装备等领域不可缺少的特殊材料。国家知识产权局于2014.01.01公开了一件公开号为CN103483552A，名称为“一种碳纤维复合材料用基体树脂及其制备方法”的专利技术，该专利技术涉及一种碳纤维复合材料用基体树脂及其制备方法，所述基体树脂由质量比为100:50-100:10-50:5-20:50-100:300-600的N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯醚环氧树脂、ES216环氧树脂，2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷、3,3’-二甲基-4,4’-双(4-羧基酞酰亚胺基)二苯甲烷、固化剂和有机溶剂组成。本专利技术制造工艺简单，原料来源方便，所得基体树脂综合性能优异，可制得高性能的碳纤维复合材料，可应用于体育器材、航空航天、汽车、电子微电子等领域的结构材料，适宜于工业化生产，具有很高的商业化前景。我国的碳纤维-环氧树脂复合材料，成型温度较高，基体韧性差，因而在应用过程中受到较大限制。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术的问题，提供一种碳纤维复合材料，该复合材料能够在较低温度成型，且机械性能优异。为了实现上述专利技术目的，其具体的技术方案如下：一种碳纤维复合材料，其特征在于：包括碳纤维0.5-1平方米和以下按照重量份数计的原料：E-51环氧树脂20-30份E-42环氧树脂20-30份TDE-86环氧树脂20-30份亚甲基双环己烷胺10-20份ED-600固化剂15-25份三羟甲基冰烷三缩水甘油醚10-20份三乙烯二胺5-10份丙酮30-50份。本专利技术所述的碳纤维为1300-3000B碳纤维。一种碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：A、于一容器内按照配方要求，准确称取E-51环氧树脂、E-42环氧树脂、TDE-86环氧树脂、亚甲基双环己烷胺、ED-600固化剂、三羟甲基冰烷三缩水甘油醚及三乙烯二胺；加入丙酮并充分搅拌以使各组份完全混溶，备用；B、将经过预处理的碳纤维裁成所需要尺寸大小；C、采用步骤A所制备的混合物在碳纤维排布机上制作预浸料；D、将预浸料按样板裁剪，重叠铺覆于模具中；放入平板压机，从室温开始，升温至80℃，保温0.5-1h；升温至85℃，继续保温1.5-2h；升温至95℃，继续保温1.5-2h；升温至120℃，继续保温1.5-2h；E、固化结束后，冷却至室温，得到碳纤维复合材料。本专利技术在步骤D中，所述重叠铺覆为以5层重叠铺覆。本专利技术在步骤D中，所有所述从室温开始升至80℃的升温速率为5℃/min。本专利技术带来的有益技术效果：本专利技术为了使碳纤维-环氧树脂固化体系能在较低温度范围内实现较佳固化，从环氧树脂固化剂及固化工艺两方面入手，制备了可中温固化，能湿法制作预浸料且机械性能优异的碳纤维复合材料。具体实施方式实施例1一种碳纤维复合材料，包括碳纤维0.5平方米和以下按照重量份数计的原料：E-51环氧树脂20份E-42环氧树脂20份TDE-86环氧树脂20份亚甲基双环己烷胺10份ED-600固化剂15份三羟甲基冰烷三缩水甘油醚10份三乙烯二胺5份丙酮30份。实施例2一种碳纤维复合材料，包括碳纤维1平方米和以下按照重量份数计的原料：E-51环氧树脂30份E-42环氧树脂30份TDE-86环氧树脂30份亚甲基双环己烷胺20份ED-600固化剂25份三羟甲基冰烷三缩水甘油醚20份三乙烯二胺10份丙酮50份。实施例3一种碳纤维复合材料，包括碳纤维1.2平方米和以下按照重量份数计的原料：E-51环氧树脂25份E-42环氧树脂25份TDE-86环氧树脂25份亚甲基双环己烷胺15份ED-600固化剂20份三羟甲基冰烷三缩水甘油醚15份三乙烯二胺12份丙酮40份。实施例4一种碳纤维复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤：A、于一容器内按照配方要求，准确称取E-51环氧树脂、E-42环氧树脂、TDE-86环氧树脂、亚甲基双环己烷胺、ED-600固化剂、三羟甲基冰烷三缩水甘油醚及三乙烯二胺；加入丙酮并充分搅拌以使各组份完全混溶，备用；B、将经过预处理的碳纤维裁成所需要尺寸大小；C、采用步骤A所制备的混合物在碳纤维排布机上制作预浸料；D、将预浸料按样板裁剪，重叠铺覆于模具中；放入平板压机，从室温开始，升温至80℃，保温0.5h；升温至85℃，继续保温1.5h；升温至95℃，继续保温1.5h；升温至120℃，继续保温1.5h；E、固化结束后，冷却至室温，得到碳纤维复合材料。优选的，在步骤D中，所述重叠铺覆为以5层重叠铺覆。优选的，在步骤D中，所有所述从室温开始升至80℃的升温速率为5℃/min。实施例5一种碳纤维复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤：A、于一容器内按照配方要求，准确称取E-51环氧树脂、E-42环氧树脂、TDE-86环氧树脂、亚甲基双环己烷胺、ED-600固化剂、三羟甲基冰烷三缩水甘油醚及三乙烯二胺；加入丙酮并充分搅拌以使各组份完全混溶，备用；B、将经过预处理的碳纤维裁成所需要尺寸大小；C、采用步骤A所制备的混合物在碳纤维排布机上制作预浸料；D、将预浸料按样板裁剪，重叠铺覆于模具中；放入平板压机，从室温开始，升温至80℃，保温1h；升温至85℃，继续保温2h；升温至95℃，继续保温2h；升温至120℃，继续保温2h；E、固化结束后，冷却至室温，得到碳纤维复合材料。优选的，在步骤D中，所述重叠铺覆为以5层重叠铺覆。优选的，在步骤D中，所有所述从室温开始升至80℃的升温速率为5℃/min。实施例6一种碳纤维复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤：A、于一容器内按照配方要求，准确称取E-51环氧树脂、E-42环氧树脂、TDE-86环氧树脂、亚甲基双环己烷胺、ED-600固化剂、三羟甲基冰烷三缩水甘油醚及三乙烯二胺；加入丙酮并充分搅拌以使各组份完全混溶，备用；B、将经过预处理的碳纤维裁成所需要尺寸大小；C、采用步骤A所制备的混合物在碳纤维排布机上制作预浸料；D、将预浸料按样板裁剪，重叠铺覆于模具中；放入平板压机，从室温开始，升温至80℃，保温1.2h；升温至85℃，继续保温1.75h；升温至95℃，继续保温1.8h；升温至120℃，继续保温1.7h；E、固化结束后，冷却至室温，得到碳纤维复合材料。优选的，在步骤D中，所述重叠铺覆为以5层重叠铺覆。优选的，在步骤D中，所有所述从室温开始升至80℃的升温速率为5℃/min。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维复合材料，其特征在于：包括碳纤维0.5‑1平方米和以下按照重量份数计的原料：E‑51环氧树脂                  20‑30份E‑42环氧树脂                  20‑30份TDE‑86环氧树脂                20‑30份亚甲基双环己烷胺              10‑20份ED‑600固化剂                  15‑25份三羟甲基冰烷三缩水甘油醚      10‑20份三乙烯二胺                    5‑10份丙酮                          30‑50份。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合材料，其特征在于：包括碳纤维0.5-1平方米和以下按照重量份数计的原料：E-51环氧树脂20-30份E-42环氧树脂20-30份TDE-86环氧树脂20-30份亚甲基双环己烷胺10-20份ED-600固化剂15-25份三羟甲基冰烷三缩水甘油醚10-20份三乙烯二胺5-10份丙酮30-50份。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料，其特征在于：所述的碳纤维为1300-3000B碳纤维。3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：A、于一容器内按照配方要求，准确称取E-51环氧树脂、E-42环氧树脂、TDE-86环氧树脂、亚甲基双环己烷胺、ED-600固化剂、三羟甲基冰烷三缩水甘油醚及三...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一帆，
申请(专利权)人：成都锦汇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51