[发明专利]一种连续碳纤维复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种连续碳纤维复合材料，其特征在于，由包括含碳连续纤维、偶联剂、聚合物和固化剂的反应原料经混合、浸渍并固化制得，所述含碳连续纤维为石墨烯纤维或碳纤维中的至少一种，所述偶联剂占所述反应原料质量分数为5-15％，所述含碳连续纤维：聚合物：固化剂的质量比为(1-5)：(1.5-10)：1.5。

2.如权利要求1所述的一种连续碳纤维复合材料，其特征在于，所述碳纤维是T300碳纤维、T400碳纤维、T700碳纤维、T800碳纤维、T1000碳纤维、M35碳纤维、M40碳纤维、M46碳纤维、M50碳纤维、M55碳纤维、M60碳纤维中的至少一种。

3.如权利要求1所述的一种连续碳纤维复合材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种。

4.如权利要求1所述的一种连续碳纤维复合材料，其特征在于，所述聚合物为聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乳酸、聚异氰酸酯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、环氧树脂中的至少一种。

5.如权利要求1所述的一种连续碳纤维复合材料，其特征在于，所述固化剂为环氧树脂类固化剂、聚碳化二亚胺类固化剂、多异氰酸酯类固化剂、环氧烷类固化剂、重金属离子固化剂中的至少一种。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种连续碳纤维复合材料，其特征在于，所述反应原料还包括增溶剂、氧化剂中的至少一种。

7.如权利要求6所述的一种连续碳纤维复合材料，其特征在于，所述增溶剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子型表面活性剂中的至少一种。

8.如权利要求6所述的一种连续碳纤维复合材料，其特征在于，所述氧化剂为硝酸、硫酸、重铬酸盐、次氯酸盐、过氧化氢中的至少一种。

9.根据权利要求1-5任一项所述连续碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将含碳连续纤维与偶联剂、聚合物和固化剂混合、浸渍，在牵引装置作用下通过成型模成型，得到长纤维增强的管壳状材料。

S2.将步骤S1中制得的长纤维增强的管壳状材料加热固化，得到所述连续碳纤维3D打印复合材料。

10.根据权利要求6-8任一项所述连续碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将含碳连续纤维与偶联剂、聚合物、固化剂、增溶剂和氧化剂混合、浸渍，在牵引装置作用下通过成型模成型，得到长纤维增强的管壳状材料。

S2.将步骤S1中制得的长纤维增强的管壳状材料加热固化，得到所述连续碳纤维3D打印复合材料。