[发明专利]一种碳纤维基复合材料鱼竿及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

Ⅰ齐聚物溶液的制备：将2,4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪、1,4-二(2',3'-环氧丙基)全氟丁烷、阻聚剂和碱性催化剂加入到高沸点溶剂中，在70-80℃下搅拌反应8-12小时，过滤除去碱性催化剂，得到齐聚物溶液；

Ⅱ基体树脂的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的齐聚物溶液中加入4,4'-二苯乙烯二羧酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用氮气或惰性气体置换釜内空气，常压下85-95℃反应2.5-3.5小时，再升温至115-125℃反应3-4小时，后升温至225-235℃，初级缩聚反应6-8小时，然后抽真空至500Pa，加热到240-250℃，再缩聚反应8-10小时，后冷却至室温，调至常压，在水中沉出，将析出的聚合物用乙醚洗3-5次，后旋蒸除去乙醚，得到基体树脂；

Ⅲ改性碳纳米管/纳米硼纤维复合材料的制备：将碳纳米管、纳米硼纤维混合均匀，后分散于乙醇中，再加入硅烷偶联剂KH560，在60-80℃下搅拌反应10-15小时，后取出用二氯甲烷洗3-5次，再置于真空干燥箱中70-80℃下烘10-15小时，得到改性碳纳米管/纳米硼纤维复合材料；

Ⅳ预浸料的制备：将经过步骤Ⅱ制备得到的基体树脂、环氧树脂、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷加入到N-甲基吡咯烷酮中配成胶液，再向胶液中加入经过步骤Ⅲ制备得到的改性碳纳米管/纳米硼纤维复合材料、芳纶纤维，搅拌均匀后，得到预浸料；

Ⅴ鱼竿的制备：将碳纤维布浸泡在经过步骤Ⅳ制备得到的预浸料中3-5小时，然后将碳纤维布取出，放入在氮气氛围下的辐射场内，在100-120℃下采用钴60-γ辐射法辐射，辐射时间30-40分钟，后再置于真空干燥箱130-140℃下烘15-24小时，再将浸渍后的碳纤维布按照设计尺寸裁剪、卷管、缠带紧固、脱模、打磨、涂装、干燥、装配后得到鱼竿。

2.根据权利要求1所述的碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，步骤Ⅰ中所述2,4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪、1,4-二(2',3'-环氧丙基)全氟丁烷、阻聚剂、碱性催化剂、高沸点溶剂的质量比为1:1.9:(0.2-0.4):0.3:15。

3.根据权利要求1所述的碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，所述阻聚剂选自四氯萘醌、1,4-萘醌中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，所述碱性催化剂选自碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种；所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，步骤Ⅱ中所述齐聚物溶液、4,4'-二苯乙烯二羧酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶的质量比为21.2:1.63:(0.4-0.6):0.3。

6.根据权利要求1所述的碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，步骤Ⅲ中所述碳纳米管、纳米硼纤维、乙醇、硅烷偶联剂KH560的质量比为2:3:(15-20):0.5。

8.根据权利要求1所述的碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，步骤Ⅳ中所述基体树脂、环氧树脂、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷、N-甲基吡咯烷酮、改性碳纳米管/纳米硼纤维复合材料、芳纶纤维的质量比为1:0.5:0.1:1.75:0.15:0.1。

9.根据权利要求1所述的碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，步骤Ⅴ中所述碳纤维布、预浸料的质量比为1:(10-20)；所述碳纤维布的纤维状态为中长丝，粗细为450D，单位毫米孔数为100F。