[发明专利]掺入碳纳米颗粒的鱼竿及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于渔具、渔竿技术领域，具体的涉及一种掺入碳纳米颗粒的鱼竿 及其制备方法。

背景技术

碳纤维一般是指含碳量高于90％的无机高分子纤维，其中含碳量高于99％ 的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导 电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X 射线透过性好。用碳纤维与塑料制成的复合材料不但轻巧，而且机械强度高。

碳纤维鱼竿是指以碳纤维作为环氧树脂的增强材料制备的竿体，它具有轻、 挺、直、细、亮，质量好的优点，制作精巧，弹性佳，钓力大，钓性手感好， 整体性能强。目前国产或国外的高档鱼竿多为碳纤维与环氧树脂复合材制备的。 由于碳纤维为无机高分子纤维，其与有机高分子环氧树脂很难较好的融合，因 此在制备过程中需要较高的处理温度并在较为苛刻的工艺条件下制备，而制得 的碳纤维鱼竿的抗折断强度和抗冲击强度的效果均不显著。

发明目的

本发明的目的在于提供一种能够使碳纤维与环氧树脂间良好融合，抗折强 度和抗冲击强度高的掺入碳纳米颗粒的鱼竿，解决了现有碳纤维鱼竿抗折和抗 冲击性能差的缺陷。

本发明的另一目的是提供一种掺入碳纳米颗粒的鱼竿的制备方法，其能够 通过简单的工艺实现碳纤维与环氧树脂的融合性能，改善制备工艺条件，并提 高碳纤维鱼竿的各项性能。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种掺入碳纳米颗粒的鱼竿，包括鱼竿本体，其特征在于所述鱼竿竿体由 内部的碳纤维和外部包覆的掺碳树脂组成，所述掺碳树脂中分散有碳纳米颗粒 或石墨纳米颗粒。

所述鱼竿本体为圆筒状结构，鱼竿本体的圆筒壁内部缠绕有碳纤维织物， 碳纤维织物的内外均包覆有掺入碳纳米颗粒或石墨纳米颗粒的掺碳树脂。

所述掺碳纳米颗粒树脂以浸润碳纤维结构并与碳纤维紧密结合。

所述制备方法包括：在环氧树脂中加入碳纳米颗粒或石墨纳米颗粒，搅拌 均匀得到掺碳树脂，将碳纤维与所述掺碳纳米颗粒树脂进行预浸制，形成碳布， 然后使用模具将碳布卷曲成圆筒状，放入固化炉固化成型，得到掺入碳纳米颗粒 的鱼竿。

所述卷曲成的圆筒状的碳布为单层或复数层结构。

普通的碳纤维鱼竿所采用的碳纤维是由含碳量较高，在热处理过程中不熔 融的人造化学纤维，经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。碳 纤维不仅具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀 等，而且其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向 表现出很高的强度。目前普通的碳纤维鱼竿所采用的碳纤维均为碳纤维织物， 以提高鱼竿的各项性能。但是碳纤维织物的树脂浸润性能较差，尤其是在现有 的正常加工温度下，二者的偶联作用很差，致使鱼竿中二者的结合不紧密，影 响了鱼竿的抗折性能和抗冲击性能。本发明通过在树脂，如环氧树脂中添加微 小的碳颗粒，最好是选用碳纳米颗粒或石墨纳米颗粒，对环氧树脂进行改性形 成掺碳树脂，使碳纤维织物与掺碳环氧树脂间的偶联作用增强，掺碳树脂能够 在较低的加工温度下就可将碳纤维织物完全浸润，增强了碳纤维与树脂复合材 料的强度，使鱼竿本体能够完全显示出碳纤维的高强度性能。

该掺入碳颗粒的鱼竿的制备方法简单，树脂与碳纳米颗粒或石墨纳米颗粒 间的结合较为容易，碳纳米颗粒或石墨纳米颗粒能够在较为宽松的条件下很好 的与未聚合树脂进行融合得到掺碳树脂，而掺碳树脂与碳纤维织物间的浸润性 能较佳，所以在正常的浸润温度和条件下，就能实现掺碳树脂与碳纤维织物的 充分结合，改善了碳纤维鱼竿的制备工艺条件。

本发明的有益效果在于，该掺入碳颗粒的鱼竿具有碳纤维与环氧树脂间良 好融合，抗折强度和抗冲击强度高的优点，解决了现有碳纤维鱼竿抗折和抗冲 击性能差的缺陷，其制备方法简单，改善了碳纤维鱼竿制备工艺条件，本发明 可适用于各种类型碳纤维鱼竿的制备。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的阐述。

图1是本发明具体实施方式中掺入碳颗粒的鱼竿的纵向剖面结构示意图。

具体实施方式