[发明专利]一种多功能复合碳纤维内衬垫及其制备方法

说明书

一种多功能复合碳纤维内衬垫及其制备方法，首先将碳纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、酚醛纤维裁剪成合适长度，进行混合，将混合后的混合纤维依次梳理、开松，然后平铺成混合纤维层，在振动仪的振动作用下，向混合纤维层中均匀加入热熔胶粉末，将掺杂有热熔胶粉混合纤维放入热压机中进行加热加压定型，最终降温出料，最终得到一种多功能复合碳纤维内衬垫，其中混合纤维中的聚酯纤维也可以为普通聚酯纤维和低熔点聚酯复合纤维的混合物，本发明通过热压机的热压作用，将混合纤维中的热熔胶粉末熔化粘连，或者依靠低熔点聚酯复合纤维和热熔胶粉末的共同作用进行融合，使复合碳纤维内衬垫生产工艺等到简化，无需复杂的条件即可完成，同时保留各种纤维之间优异的性能。

技术领域

本发明涉及复合隔热材料技术领域，具体涉及一种多功能复合碳纤维内衬垫及其制备方法。

背景技术

碳纤维具有耐高温，蓄热量小，隔热性能优，热强度高等优点，近年来碳纤维作为高温隔热材料发展很快，但是传统的碳纤维隔热材料的生产工艺比较复杂，难度较大，受原料和制造方法的制约性很强，因此生产效率比较低，同时由于生产过程中受比较严苛的生产工艺影响，导致碳纤维本身的性能受到破坏，生产出产品的隔热性能和使用寿命等综合性能都不太理想，因此本文提出了一种多功能复合碳纤维内衬垫及其制备方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种多功能复合碳纤维内衬垫及其制备方法，通过将碳纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维和酚醛纤维混合，梳理成网，并在混合纤维中加入热熔胶粉末，无需复杂的高温碳化等加工工艺，即可实现复合碳纤维内衬垫的生产，同时使碳纤维本身不会受到破损，保证了复合碳纤维内衬垫的隔热性能。

本发明的技术方案如下：一种多功能复合碳纤维内衬垫的制备方法；所述制备方法包括如下步骤：

S1：备料，具体的：将碳纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、酚醛纤维裁剪成合适长度，其长度优选在50-150mm之间。

S2：混料，具体的：将经过S1处理后的碳纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维和酚醛纤维按一定比例初步混合；

S3：将初步混合的混合纤维依次通过开松机、梳理机进行梳理、开松，然后平铺成混合纤维层；

S4：向步骤S3中得到的混合纤维层加入热熔胶粉末；

具体的，将混合纤维层放置在振动仪上，在混合纤维层振动过程中加入热熔胶，这样的做法能够使热熔胶粉末均匀进入混合纤维层之间的间隙中，方便混合纤维之间的热熔连接。

S5：将步骤S4中得到的混合纤维层放入热压机中进行加压定型，在150℃ -180℃的环境加压0.2-0.4MPa,热压时间10-15S，得到复合碳纤维内衬垫，通过热压机的热压作用，在压力和温度的共同作用下，热熔胶粉末或低熔点的聚酯纤维外层熔化，将不同的混合纤维连接在一起。

如上所述的一种多功能复合碳纤维内衬垫的制备方法，在步骤S2中，所述碳纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维和酚醛纤维的比例为：(8-10)：(4-5)：(4-5)： 1。

通过多种混合纤维制成的复合碳纤维内衬垫，不仅保留了每一种的纤维本身优良的隔热、伸展性能，同时，在多种混合纤维的相互交织下，可能更好的增强纤维之间的连接力，多种纤维之间相互交织，增强了复合碳纤维内衬垫整体的拉伸强度。

如上所述一种多功能复合碳纤维内衬垫的制备方法，在所述步骤S1中，所述碳纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维和酚醛纤维的直径在3-5μm之间，较细的碳纤维能够保证在后续的热压机加压过程中，各种混合纤维本身不会在压强作用下，出现断裂的情况。

一种多功能复合碳纤维内衬垫的制备方法，所述聚酯纤维包括普通聚酯纤维和低熔点聚酯复合纤维，且二者的比例为(1-3):1；

作为另一种优选的实施方式，所述聚酯纤维中普通聚酯纤维与低熔点聚酯复合纤维的比例为2:1。