[发明专利]一种高含量碳纤维增强尼龙复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高含量碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

第一步：去除尼龙无纺布中的水分以得到无水尼龙无纺布，同时，去除碳纤维布的表面杂质以得到无杂质碳纤维布；

第二步：先将无杂质碳纤维布浸渍在醇溶尼龙无水乙醇溶液中以得到浸渍后碳纤维布，再将浸渍后碳纤维布取出，并烘干除去水分以得到干燥后碳纤维布；

第三步：先选取若干块上述干燥后碳纤维布与若干块无水尼龙无纺布，干燥后碳纤维布的质量占干燥后碳纤维布、无水尼龙无纺布质量之和的65%―80%，再将干燥后碳纤维布、无水尼龙无纺布交替叠加以得到层叠体，然后将层叠体放入模具中，再热压成型以得到所述的复合材料；

所述尼龙无纺布是指尼龙6无纺布或尼龙66无纺布，其单位面积质量为40—120g/m²；

所述热压成型包括依次进行的热压阶段、第一冷却阶段、第二冷却阶段；

所述热压阶段是指：在模具中对层叠体从上、下两个方向进行热压；

所述第一冷却阶段是指：在模具中对层叠体进行加压冷却；

所述第二冷却阶段是指：在模具中对层叠体进行冷却；

所述第二冷却阶段的冷却速率大于第一冷却阶段。

2.根据权利要求1所述的一种高含量碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述醇溶尼龙无水乙醇溶液的质量百分比浓度为0.5%―3%。

3.根据权利要求1或2所述的一种高含量碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述无杂质碳纤维布在醇溶尼龙无水乙醇溶液中的浸渍时间为8―16h。

4.根据权利要求1或2所述的一种高含量碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述热压阶段中：加工温度为230―280℃，加工压力为5―30Mpa，保压时间为20―40min。

5.根据权利要求1或2所述的一种高含量碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：

所述第一冷却阶段中：冷却至170―200℃，冷却速率为1―5℃/min，且在170―200℃之间保压1―2h；

所述第二冷却阶段中：冷却至室温，冷却速率为20―30℃/min。

6.根据权利要求1或2所述的一种高含量碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述去除碳纤维布的表面杂质是指：先将碳纤维布放入丙酮溶液中浸泡4―6h，再超声10―30min，以去除碳纤布的表面杂质。

7.根据权利要求1或2所述的一种高含量碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述去除尼龙无纺布中的水分是指：先将尼龙无纺布放入烘箱中，再设置温度为80℃，然后保温8―12h，以去除尼龙无纺布中的水分。

8.一种高含量碳纤维增强尼龙复合材料，其特征在于：所述复合材料采取权利要求1或2所述的一种高含量碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法所制作；所述复合材料中，每根碳纤维单丝上都浸润有尼龙树脂，该尼龙树脂由无水尼龙无纺布在热压成型时熔融后所得。