[发明专利]一种碳纤维织物增强尼龙复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维织物增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于所述制备方法依次包括以下步骤：

制取碳纤维/尼龙编织纱：以碳纤维束为芯纱，在碳纤维束表面包缠尼龙长丝以制取碳纤维/尼龙编织纱；

制备预制件：将上述编织纱织造为平纹织物、斜纹织物、缎纹织物或三维织物以作为混编预制件，或将上述编织纱缠绕在芯模上成型为芯模预制件；

预处理：先将上述混编预制件或芯模预制件放入有机溶剂中去除杂质，再将混编预制件或芯模预制件浸泡在醇溶尼龙无水乙醇溶液中，该醇溶尼龙无水乙醇溶液为醇溶尼龙与无水乙醇混合之后的溶液，浸泡完毕后，取出混编预制件或芯模预制件，并进行烘干；

热处理成型：对上述烘干后的混编预制件或者芯模预制件进行热处理，以获得所述的复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维织物增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述尼龙长丝是指分子主链中含有重复酰胺基团的尼龙长丝。

3.根据权利要求1或2所述的一种碳纤维织物增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳纤维/尼龙编织纱的制取工艺为：

先将碳纤维束至于中间轴位置，再在碳纤维束四周设置多根尼龙长丝，然后将多根尼龙长丝沿8字型轨道运动，以对位于中间轴的碳纤维束进行包缠。

4.根据权利要求1或2所述的一种碳纤维织物增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述将上述混编预制件或芯模预制件放入有机溶剂中去除杂质是指：

先将混编预制件或芯模预制件放入有机溶剂中浸泡2―4h，再在浸泡的状态下继续超声清洗10―20min；所述有机溶剂为分析纯；所述杂质包括环氧浆料。

5.根据权利要求4所述的一种碳纤维织物增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为丙酮、氯仿或N，N-二甲基甲酰胺。

6.根据权利要求1或2所述的一种碳纤维织物增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：

所述醇溶尼龙无水乙醇溶液中醇溶尼龙的质量百分比浓度为0.5％―3％，所述混编预制件或芯模预制件在醇溶尼龙无水乙醇溶液中的浸泡时间为8―16h。

7.根据权利要求1或2所述的一种碳纤维织物增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述对上述烘干后的混编预制件进行热处理依次包括预热、加压与冷却步骤，其中，加压采取逐级升压方式。

8.根据权利要求7所述的一种碳纤维织物增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：

所述预热是指：先将加热空间升温至230―280℃，再将已搁置有混编预制件的模具置于加热空间内2―3min；

所述加压是指：采用逐级升压方式，先加压至10―20MPa，再保压20―30min；

所述冷却是指：先在上述保压的状态下，冷却至170―200℃，冷却速率为0.5―2℃/min，再冷却至室温，冷却速率为20―30℃/min。

9.根据权利要求1或2所述的一种碳纤维织物增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述对上述烘干后的芯模预制件进行热处理是指：

先将芯模预制件合模放入加热装置中，再加热至230―280℃，然后保温20―30min，再冷却至室温，冷却速率为1―5℃/min。

10.根据权利要求9所述的一种碳纤维织物增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述合模放入是指：在芯模预制件外罩上一个模具，该模具与芯模预制件的底面互不接触，再将芯模预制件及其外罩的模具一并放入加热装置中。