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专利号: 2024110299475
申请人: 如东海子牛日用制品有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种耐高温碳纤维布的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:S1、以聚丙二醇对聚丙烯腈改性制备改性纺丝原液,再以干湿纺丝法将纺丝原液制备纤维原丝,对纤维原丝进行预氧化处理和碳化处理后制备成碳纤维;

S2、称取计算量的聚醚酰亚胺颗粒溶于计算量的氯仿中,在室温下混合均匀后进行磁力搅拌,制备成聚醚酰亚胺含量为1wt%的上浆剂,接着将上浆剂和去离子水按照2:3的重量比分散均匀,所得记作上浆组分;

S3、以上浆组分对碳纤维进行上浆处理后,再将上浆后的碳纤维织成碳纤维布;

S4、以二苯甲烷型双马来酰亚胺、二烯丙基双酚A和4,4'‑二苯醚二炔丙基醚为原料制备双马来酰亚胺树脂改性组分;

S5、将双马来酰亚胺树脂改性组分均匀涂布在碳纤维布的表面,干燥处理后所得即为耐高温碳纤维布;

在S1中,改性纺丝原液的制备方法为:

称取2‑3重量份聚丙二醇和75‑80重量份二甲基亚砜倒入烧杯中,以300r/min的搅拌速度搅拌10min后倒入盛有20‑22重量份干燥聚丙烯腈的烧瓶内,接着置于60℃的恒温水浴槽中溶胀8h,最后置于70℃的恒温水浴槽中以200r/min的搅拌速度搅拌分散8h,静置、脱泡后所得即为改性纺丝原液;

在S1中,预氧化处理的具体操作为:将纤维原丝置于预氧化炉中,依次在200℃、230℃和250℃的温度下保温10min;

在S1中,碳化处理的具体操作为:将经过预氧化处理的纤维原丝置于低温碳化炉中,以氮气作为密封气、载气,在600℃的温度下低温碳化1‑2min,接着置于高温碳化炉中,以氮气作为密封气、载气,在1000℃的温度下高温碳化1‑2min;

在碳化处理的具体操作中,低温碳化炉和高温碳化炉中的氧含量为0‑5ppm,压力为3‑

15Pa;

在S4中,双马来酰亚胺树脂改性组分的制备步骤为:

步骤1、称取60g二苯甲烷型双马来酰亚胺和39g二烯丙基双酚A倒入烧瓶内,在氮气保护下加热至140℃并以200r/min的搅拌速度搅拌20min,所得记作混合组分;

步骤2、向混合组分中加入10g 4,4'‑二苯醚二炔丙基醚,继续以原搅拌速度搅拌10min后倒入模具内,置于真空烘箱内抽去空气和气泡后转入固化烘箱内升温固化,先在140℃的温度下固化2h,再升温至210℃固化2h,最后升温至250℃固化2h,所得记作双马来酰亚胺树脂;

步骤3、将双马来酰亚胺树脂溶解于四氢呋喃中制备成质量分数为35%的溶液,以200r/min的搅拌速度搅拌10min后,所得即为双马来酰亚胺树脂改性组分。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温碳纤维布的制备方法,其特征在于,在S2中,混合均匀的操作方法为以300r/min的搅拌速度搅拌5min,磁力搅拌的操作方法为以200r/min的搅拌速度搅拌10min。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温碳纤维布的制备方法,其特征在于,在S3中,上浆处理的操作步骤为:将上浆组分倒入上浆槽内,在电机的牵引下使碳纤维以15mm/s的速度通过上浆槽,接着经过挤胶辊将碳纤维缠绕于玻璃框上,最后置于110℃的真空干燥箱内固化1‑2h。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温碳纤维布的制备方法,其特征在于,在S5中,干燥处理的具体操作为:先置于通风橱内晾12h,再置于65℃的真空烘箱内干燥3‑5h。

5.一种耐高温碳纤维布,其特征在于,通过权利要求1‑4任一项所述的一种耐高温碳纤维布的制备方法制得。