[发明专利]一种碳纤维增强微球复合聚氨酯泡沫材料及制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维增强微球复合聚氨酯泡沫材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：10～20份平均粒径≤10um的碳纤维粉、3～8份多官能度AG80环氧树脂、8～15份烷偶联剂、100～130份空心玻璃微珠、400份聚环氧丙烷二元醇、10～15有机锡催化剂、5～8份有机硅消泡剂、30～50份稀释剂、30份固化剂；

经过混合强酸氧化处理的碳纤维表面形成了羟基和羧基等活性基团，碳纤维表面的活性基团与多官能度AG80环氧树脂中的活性基团发生分子间键合作用，之后，与表面上包裹有硅烷偶联剂的空心玻璃微珠，一起加入到聚氨酯树脂基体中，在固化剂的作用下，组分间发生交联固化反应，制备出碳纤维增强微球复合聚氨酯泡沫材料。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述空心玻璃微珠的平均粒径≤10um。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫材料，其特征在于，还包括以下重量份数配比的原料：5～10份由乙二醇、1,4-丁二醇、乙二胺及三羟甲基丙烷按照等质量组成的扩链交联剂。

4.一种碳纤维增强微球复合聚氨酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备10～20份平均粒径≤10um的经过混合强酸氧化处理且表面上包裹有3～8份多官能度AG80环氧树脂的碳纤维粉；

(2)制备100～130份表面上包裹有硅烷偶联剂的空心玻璃微珠；

(3)称取400份减压脱水处理的聚环氧丙烷二元醇、10～15份有机锡催化剂、5～8份有机硅消泡剂，混合均匀后，转为500～600rpm下剪切1～3h，之后加入高速混合器中，在转速为300～500rpm的搅拌状态下，先缓慢加入步骤(1)中的碳纤维粉，再加入30～50份稀释剂、转为600～800rpm搅拌1h，之后在转速为300～500rpm的搅拌状态下，先加入步骤(2)中的空心玻璃微珠，再加入30份固化剂，转为600～800rpm搅拌1～3h；

(4)将步骤(3)中的浆料注入涂有脱模机的模具中，置于真空干燥箱内进行固化处理，具体为：在60～70℃保温0.5h、在80～100℃保温1h、在120～150℃保温3h，制备得到碳纤维增强微球复合聚氨酯泡沫材料。