[发明专利]一种增强型碳纤维预浸料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种增强型碳纤维预浸料，其特征在于，所述的增强型碳纤维预浸料由树脂、芳纶短纤维薄膜和碳纤维织物组成；

所述的芳纶短纤维薄膜由干法或湿法制备，面密度为0.1-500g/m2，由长度2-50mm，直径5nm-50μm的芳纶短切纤维构成；

所述的树脂完全浸渍碳纤维织物，同时在碳纤维织物表面形成富脂层，使至少一半芳纶短纤维薄膜没入富脂层中。

2.根据权利要求1所述的增强型碳纤维预浸料，其特征在于，所述的碳纤维织物中碳纤维为T300级碳纤维、T700级碳纤维、T800级碳纤维、T1000级碳纤维或MJ系列碳纤维。

3.根据权利要求1或2所述的增强型碳纤维预浸料，其特征在于，干法制备芳纶短纤维薄膜，步骤如下：

(1)将芳纶纤维织物切割成包含所需尺寸短纤维的芳纶纤维块；

(2)将芳纶纤维块置于搅拌器中，搅拌，将芳纶纤维块打散，使其在搅拌器上方形成交联的短纤维絮状薄膜；

(3)在保证短纤维絮状薄膜松散的情况下，收集薄膜，铺设成均匀的具有一定面密度的芳纶短纤维薄膜；

(4)将芳纶短纤维薄膜夹在离型纸中间储存；

所述搅拌器转速为2000-30000转/分，每次搅拌短纤维质量与搅拌器容积之比为0.05-1g/L，搅拌时间为1-20分钟；

所述的搅拌器刀片使用钝刀片。

4.根据权利要求1或2所述的增强型碳纤维预浸料，其特征在于，湿法制备芳纶短纤维薄膜，步骤如下：

(1)将芳纶纤维织物切割成包含所需尺寸短纤维的芳纶纤维块；

(2)将芳纶纤维块和水共同置于搅拌器中搅拌，将芳纶纤维块在水中打散，使其充分均匀分布在水中，继续超声震荡10-30分钟；

(3)震荡结束，用预埋置于超声分散器底部的丝网将芳纶纤维丝捞起，送至干燥箱干燥形成芳纶短纤维薄膜；

注入搅拌器的水为搅拌器容器的1/5-1/2，每次搅拌短纤维质量与所注入水的容积之比为0.05-0.5g/L，搅拌器转速为2000-20000转/分，搅拌时间为1-20分钟；干燥箱温度为30℃-90℃，干燥时间为1-10分钟；

所述的搅拌器刀片使用钝刀片。

5.一种溶液法制备增强型碳纤维预浸料的方法，其特征在于，步骤如下：

(1)浸胶挤胶：将碳纤维织物通过浸胶槽，对充分浸润树脂的碳纤维织物进行挤胶处理；

(2)压合：在经过挤胶处理的碳纤维织物上层覆盖离型纸包覆层，然后将碳纤维织物和芳纶短纤维薄膜共同通过压合装置，使芳纶短纤维薄膜粘覆于碳纤维织物表层；

(3)收卷储存：将制作好的具有芳纶短纤维增强的碳纤维预浸料通过收卷装置收卷储存。

6.一种增强型碳纤维预浸料用于夹芯结构或碳纤维-金属组合结构界面增韧。