阅读说明：本技术 一种碳纤维改性材料的配方及其制作方法 (Formula and preparation method of carbon fiber modified material ) 是由 王日文 孙庆沂 王冲 于 2019-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种碳纤维改性材料的配方及其制作方法,所述碳纤维改性材料的配方包括碳纤维15-20份、乙烯基三乙氧基硅烷5-8份、乙烯基三甲氧基硅烷6-8份以及Y-氯丙基三乙氧基硅烷3-5份,余量为纯净水。在碳纤维中加了一定比例的偶联剂后,碳纤维体积密度大,重量变重,靠重力离开喂料筒,不会出现“架桥现象”,达到改性塑料中碳纤维的含量均匀稳定,从而达到增强的目的,经过改性后的碳纤维短纤,有效防止“喂料架桥”,送料过程可控,下料均匀,保证了增强效果和产品品质,有效防止碳纤维飘散在生产现场,防范电机和电器被碳纤维短路的风险。(The invention discloses a formula of a carbon fiber modified material and a manufacturing method thereof, wherein the formula of the carbon fiber modified material comprises 15-20 parts of carbon fiber, 5-8 parts of vinyltriethoxysilane, 6-8 parts of vinyltrimethoxysilane, 3-5 parts of Y-chloropropyltriethoxysilane and the balance of purified water. After the coupling agent with a certain proportion is added into the carbon fiber, the carbon fiber has large volume density and heavy weight, the carbon fiber leaves the feeding cylinder by means of gravity, the bridging phenomenon can not occur, the content of the carbon fiber in the modified plastic is uniform and stable, and the reinforcing purpose is achieved.)

一种碳纤维改性材料的配方及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种碳纤维改性材料，具体为一种碳纤维改性材料的配方及其制作方法，属于碳纤维改性材料制作应用技术领域。

背景技术

碳纤维增强塑料，以前是将塑料和碳纤维短纤按一定比例重量装入一个高速混料机中，混合后输送到下料筒中，从而完成挤出造粒。这种方法，由于两者密度和形状不同，使得塑料和碳纤维混合不均匀，做出的粒子中含碳纤维的比例不确定，不一样。后来改用碳纤维材料从侧喂料机料筒中进入挤出机，但由于碳纤维未做碳纤维改性，导致碳纤维在从侧喂料筒输送到挤出机的过程中，碳纤维会由于体积密度小，在靠重力喂料时导致碳纤维产生“喂料架桥”现象，从而导致碳纤维喂不进挤出机，“喂料架桥”是指碳纤维短纤从料筒中被输送到挤出机中，单靠重力无法均匀平稳的被输送，而是在料筒底部形成无碳纤维料的空间，没有碳纤维进入挤出机的现象。因此，针对上述问题提出一种碳纤维改性材料的配方及其制作方法。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种碳纤维改性材料的配方及其制作方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种碳纤维改性材料的配方及其制作方法，所述碳纤维改性材料的配方包括碳纤维15-20份、乙烯基三乙氧基硅烷5-8份、乙烯基三甲氧基硅烷6-8份以及Y-氯丙基三乙氧基硅烷 3-5份，余量为纯净水。

一种碳纤维改性材料的制作方法，所述制作方法包括如下步骤：

步骤1、取一个洁净的塑料桶，在塑料桶中放入纯净水，按预先设定好的比例倒入乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷构成的偶联剂混合物，搅拌均匀；

步骤2、将碳纤维放入塑料桶中，浸泡2-4小时，取出晾干；

步骤3、将步骤2中晾干后的碳纤维放入切短机中切短，长度3-6毫米；

步骤4、将短纤放入烘干机中烘干，设定温度180-200度，保温2-4小时，形成碳纤维短纤改性材料；

步骤5、将步骤4中干燥后的碳纤维短纤装入密封袋中，密封储存。

优选的，所述乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂，适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯，常用于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷以及橡胶。

优选的，所述乙烯基三甲氧基硅烷兼有偶联剂和交联剂的作用，适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯，常于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷、橡胶。

优选的，所述Y-氯丙基三乙氧基硅烷的分子中含有两种不同的活性基因―氨基和乙氧基，用来偶联有机高分子和无机填料，增强其粘结性。

优选的，所述步骤(1)中的塑料桶在盛放偶联剂混合物之前，利用洁净水冲洗，保证其内部无杂质、污染物。

优选的，所述步骤(2)中，将碳纤维放入盛放有偶联剂混合物的塑料桶中后，加以搅拌，使碳纤维与偶联剂混合物充分混合后再进行静置。

优选的，所述步骤2在晾干过程中，在晾干的料板底部放置偶联剂混合物回收槽，晾干的标准为碳纤维表面不再滴落偶联剂混合物。

优选的，所述步骤4的烘干过程中，将碳纤维摊开在料板上，保证碳纤维颗粒之间不会相互堆叠。

优选的，所述步骤5中将装有碳纤维改性材料的密封袋放置在阴凉处储存。

本发明的有益效果是：在碳纤维中加了一定比例的偶联剂后，碳纤维体积密度大，重量变重，靠重力离开喂料筒，不会出现“架桥现象”，达到改性塑料中碳纤维的含量均匀稳定，从而达到增强的目的，经过改性后的碳纤维短纤，有效防止“喂料架桥”，送料过程可控，下料均匀,保证了增强效果和产品品质，有效防止碳纤维飘散在生产现场，防范电机和电器被碳纤维短路的风险。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种碳纤维改性材料的配方及其制作方法，所述碳纤维改性材料的配方包括碳纤维20份、乙烯基三乙氧基硅烷8份、乙烯基三甲氧基硅烷8份以及 Y-氯丙基三乙氧基硅烷5份，余量为纯净水。

一种碳纤维改性材料的制作方法，所述制作方法包括如下步骤：

步骤1、取一个洁净的塑料桶，在塑料桶中放入纯净水，按预先设定好的比例倒入乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷构成的偶联剂混合物，搅拌均匀；

步骤2、将碳纤维放入塑料桶中，浸泡4小时，取出晾干；

步骤3、将步骤2中晾干后的碳纤维放入切短机中切短，长度5毫米；

步骤4、将短纤放入烘干机中烘干，设定温度200度，保温3小时，形成碳纤维短纤改性材料；

步骤5、将步骤4中干燥后的碳纤维短纤装入密封袋中，密封储存。

优选的，所述乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂，适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯，常用于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷以及橡胶。

优选的，所述乙烯基三甲氧基硅烷兼有偶联剂和交联剂的作用，适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯，常于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷、橡胶。

优选的，所述Y-氯丙基三乙氧基硅烷的分子中含有两种不同的活性基因―氨基和乙氧基，用来偶联有机高分子和无机填料，增强其粘结性。

优选的，所述步骤(1)中的塑料桶在盛放偶联剂混合物之前，利用洁净水冲洗，保证其内部无杂质、污染物。

优选的，所述步骤(2)中，将碳纤维放入盛放有偶联剂混合物的塑料桶中后，加以搅拌，使碳纤维与偶联剂混合物充分混合后再进行静置。

优选的，所述步骤2在晾干过程中，在晾干的料板底部放置偶联剂混合物回收槽，晾干的标准为碳纤维表面不再滴落偶联剂混合物。

优选的，所述步骤4的烘干过程中，将碳纤维摊开在料板上，保证碳纤维颗粒之间不会相互堆叠。

优选的，所述步骤5中将装有碳纤维改性材料的密封袋放置在阴凉处储存。

上述配方适用于大批量的碳纤维改性材料的制作。

实施例二：

一种碳纤维改性材料的配方及其制作方法，所述碳纤维改性材料的配方包括碳纤维15份、乙烯基三乙氧基硅烷5份、乙烯基三甲氧基硅烷6份以及 Y-氯丙基三乙氧基硅烷3份，余量为纯净水。

一种碳纤维改性材料的制作方法，所述制作方法包括如下步骤：

步骤1、取一个洁净的塑料桶，在塑料桶中放入纯净水，按预先设定好的比例倒入乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷构成的偶联剂混合物，搅拌均匀；

步骤2、将碳纤维放入塑料桶中，浸泡3小时，取出晾干；

步骤3、将步骤2中晾干后的碳纤维放入切短机中切短，长度3毫米；

步骤4、将短纤放入烘干机中烘干，设定温度200度，保温2小时，形成碳纤维短纤改性材料；

步骤5、将步骤4中干燥后的碳纤维短纤装入密封袋中，密封储存。

优选的，所述乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂，适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯，常用于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷以及橡胶。

优选的，所述乙烯基三甲氧基硅烷兼有偶联剂和交联剂的作用，适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯，常于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷、橡胶。

优选的，所述Y-氯丙基三乙氧基硅烷的分子中含有两种不同的活性基因―氨基和乙氧基，用来偶联有机高分子和无机填料，增强其粘结性。

优选的，所述步骤(1)中的塑料桶在盛放偶联剂混合物之前，利用洁净水冲洗，保证其内部无杂质、污染物。

优选的，所述步骤(2)中，将碳纤维放入盛放有偶联剂混合物的塑料桶中后，加以搅拌，使碳纤维与偶联剂混合物充分混合后再进行静置。

优选的，所述步骤2在晾干过程中，在晾干的料板底部放置偶联剂混合物回收槽，晾干的标准为碳纤维表面不再滴落偶联剂混合物。

优选的，所述步骤4的烘干过程中，将碳纤维摊开在料板上，保证碳纤维颗粒之间不会相互堆叠。

优选的，所述步骤5中将装有碳纤维改性材料的密封袋放置在阴凉处储存。

上述配方适用于小批量的碳纤维改性材料的制作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。