专利名称：一种碳纤维与硅橡胶的复合材料及其加工方法
技术领域：
本发明涉及一种碳纤维与硅橡胶的复合材料及其加工方法，属新材料技术领域。
背景技术：
硅橡胶是一种新型的高分子弹性材料，有极好的耐高温(250-300°C )和耐低温 (-40-600C )性能，有良好的生理稳定性，而且能够经受反复多次苛刻和消毒条件，具有极 佳的回弹性，永久变形小(200°C 48小时不大于50% )，击穿电压大(为20-25KV/mm)，耐 臭氧、耐紫外、耐辐射等特点，某些特种硅橡胶还具有耐油耐溶剂等特殊性能，例如氟硅 橡胶具有优良的耐油性能，苯撑硅橡胶具有优良的耐高温辐射的性能，它置于r射线高达 IX 109伦琴的环境中还能保持弹性。此外，硅橡胶还具有优良好的电阻隔性通讯与表面性 能，因而适宜制作电线、电缆、引接线及隔水材料。现阶段，为获得单独的原材料所没有的特性，需要进行原材料复合。以往作为复合 材料，广泛采用玻璃纤维强化塑料，然而随着碳纤维的开发，人们开发出碳纤维增强型纤维 增强塑料(CFRP)之后，复合材料就尤为常见。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它不 仅具有碳材料的固有特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。它的比重 不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7 9倍，抗拉 弹性模量为23000Mpa 43000Mpa亦高于钢。碳纤维是一种以聚丙烯腈(PAN)、浙青、粘胶 纤维等为原料，经预氧化、碳化、石墨化工艺而制得的含碳量大于90%的特种纤维。碳纤维 具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小、减震等优异 性能，是航空航天、国防军事工业不可缺少的工程材料，同时在体育用品、交通运输、医疗器 械和土木建筑等民用领域也有着广泛应用。由于PAN基碳纤维生产工艺简单、产品综合性 能好，因而发展很快，产量占到所有碳纤维产量的90%以上，成为最主要的品种。(本发明 除非特别指出，所述碳纤维均指PAN基碳纤维)碳纤维除用作绝热保温材料外，一般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金 属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电 磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、 汽车板簧和驱动轴等。现阶段，以碳纤维为复合材料成份之一的复合方法非常普遍，其另外的复合组份 常采用的有树脂、金属、混凝土等，其用途受到了很大限制，且复合后材料加工成本计算复 杂，对下游用户的推广使用产生了极大阻碍。
发明内容
本发明人跳出了常规复合材料选用复合体的一般思路，创造性的发明了一种新的 复合材料，其目的在于降低复合材料的生产成本，并适当扩大相关产品的使用范围。为达到上述目的，本发明提供了一种碳纤维与硅橡胶复合加工的无机材料，其采 用的技术方案为该复合材料含有20-60%的、长度为10-50mm的碳纤维与40-80%的有机硅橡胶成份。 上述技术方案中，所述碳短纤维的性能应满足以下指标要求
项H 拉伸强度/ GPa弹性模量/ GPa伸长率/ %
权利要求
一种碳纤维与硅橡胶的复合材料，其特征在于该复合材料含有20 60％的、长度为10 50mm的碳纤维与40 80％的有机硅橡胶成份。
2.根据权利要求1所述，其特征在于所述碳纤维的性能应满足以下指标要求项冃 拉伸强度/ GPa弹性模适/ GPa伸长率/ %指标要求 大于3.00大于220 小于1.50
3. 一种碳纤维与硅橡胶的复合材料的加工方法，包括基础胶制备、混炼、成型、一段硫 化、二段硫化等常规步骤，其特征在于在混炼时除加入常规的补强剂、功能性添加剂、硫化 剂、结构控制剂外，还按质量百分比加入20-60%的、切断长度10-50mm的碳纤维，从而使这 种高性能纤维较好的与生胶混合为一个有机整体。
全文摘要
本发明涉及一种碳纤维与硅橡胶的复合材料及其加工方法，该复合材料含有20-60％的、长度为10-50mm的碳纤维与40-80％的有机硅橡胶成份。其加工方法包括基础胶制备、混炼、成型、一段硫化、二段硫化等常规步骤，其特征在于，在混炼时除加入常规的补强剂、功能性添加剂、硫化剂、结构控制剂外，还按质量百分比加入20-60％的、切断长度10-50mm的碳纤维，从而使这种高性能纤维较好的与生胶混合为一个有机整体。本发明所述复合材料具有碳纤维与硅橡胶的双重特性，其加工方法简单实用，具有很大的推广应用前景。
文档编号C08K7/06GK101942202SQ20101027395
公开日2011年1月12日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者卢贤生 申请人:吴江朗科化纤有限公司