[发明专利]一种竹碳纤维聚酰亚胺复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种竹碳纤维聚酰亚胺复合材料的制备方法，所述方法包括下述步骤：将竹碳纤维、空心微珠、酸化石墨烯、羟基硅油与聚酰亚胺模塑粉混合，先搅拌，再进行超声分散，得到混料；将混料加入模具中，预压后升温，接着保温保压，降至室温后开模，得到聚酰亚胺复合材料。本发明具有优异的力学性能和耐磨性能。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种竹碳纤维聚酰亚胺复合材料的制备方法。

背景技术

竹碳纤维是取毛竹为原料，采用了纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新工艺和新技术，使得竹炭天生具有的微孔更细化和蜂窝化，然后再与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片熔融纺丝而制成的。这种独特的纤维结构设计，具有吸湿透气、抑菌抗菌、冬暖夏凉、绿色环保等特点。

聚酰亚胺具有优良的热稳定性、力学性能以及抗辐射和耐溶剂性能，而且在高温、高压和高速等极限环境下具有优异的减摩抗磨性能，是一类优良的适于极端和特殊工况领域摩擦系统的基体材。但纯聚酰亚胺的抗拉、抗压强度较低，不宜单独作为摩擦材料。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种竹碳纤维聚酰亚胺复合材料的制备方法。本发明具有优异的力学性能和耐磨性能。

本发明提出的一种竹碳纤维聚酰亚胺复合材料的制备方法，所述方法包括下述步骤：将竹碳纤维、空心微珠、酸化石墨烯、羟基硅油与聚酰亚胺模塑粉混合，先搅拌，再进行超声分散，得到混料；将混料加入模具中，预压后升温，接着保温保压，降至室温后开模，得到聚酰亚胺复合材料。

优选地，所述搅拌的速度为80-120rpm，时间为35-45min。

优选地，所述超声分散的功率为100-150W，时间为35-50min。

优选地，所述预压的具体操作为：以25-35MPa预压2-3次，每次5-8min。

优选地，所述保温保压的温度为350-365℃，时间为2.5-3.5h。

优选地，所述竹碳纤维、空心微珠、酸化石墨烯、羟基硅油、聚酰亚胺的质量比为10-15：5-12：10-18：15-20：60-75。

优选地，所述酸化石墨烯按照如下工艺进行制备：将石墨烯与浓硫酸混合，磁力搅拌，超声清洗，加入浓硝酸，磁力搅拌，油浴回流，稀释得到的回流产物，减压过滤，洗涤得到的固体至中性，烘干，得到酸化石墨烯。

优选地，所述酸化石墨烯按照如下工艺进行制备：将石墨烯与浓硫酸混合，磁力搅拌6.5-7h，超声清洗4.5-5h，加入浓硝酸，磁力搅拌35-40min，145-150℃下油浴回流1.5-2h，稀释得到的回流产物，减压过滤，洗涤得到的固体至中性，在55-60℃下烘干，得到酸化石墨烯。

优选地，所述石墨烯与浓硫酸的质量体积比(mg/ml)为25-30：2-3。

优选地，所述石墨烯与浓硝酸的质量体积比(mg/ml)为65-70：2-3。