CN111793324A - 一种碳纤维修补液及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种碳纤维修补液及其使用方法，用以解决现有技术中存在的问题，其中修补液，包括组分A、组分B和组分C，其中，所述组分A为环氧树脂或不饱和树脂或酚醛树脂或乙烯基树脂，所述组分B为环氧树脂固化剂或不饱和树脂固化剂或酚醛树脂固化剂或乙烯基树脂固化剂，所述组分C为碳纤维短纤维。其中使用方法包括打磨、混合、涂覆、干燥、喷涂等步骤。通过该碳纤维修补液及其使用方法，可以实现对于碳纤维结构件的快速、高强度修补，修补后的结构强度高、与原结构件的一体性高，从而具有良好的修复后强度和支撑能力。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维修补材料技术领域，尤其涉及一种碳纤维修补液及其使用方法。
背景技术
在现代化的新材料的生产中，碳纤维材料作为质量轻、强度高的材料具有非常大的应用前景，目前已经广泛应用于如碳纤维制的支撑柱、框架等轻量化的支撑结构中并应用于车辆车架、底盘等领域，一般的碳纤维结构采用碳纤维布进行包裹并涂覆胶水的方式进行制造。但是碳纤维布本身的特质导致其在因为撞击、剐蹭等受力时容易变形、纤维断裂，并导致纤维断裂处的强度大幅下降，进而影响整个承载结构的承载能力。目前一般采用简单的涂覆胶水或通过碳纤维布外部包裹的方式进行修复，但是这一修复方式中原有的损伤位置仍旧存在，无法有效解决损伤部位的力学结构改变的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳纤维修补液及其使用方法，用以解决现有技术中存在的问题，通过该碳纤维修补液及其使用方法，可以实现对于碳纤维结构件的快速、高强度修补，修补后的结构强度高、与原结构件的一体性高，从而具有良好的修复后强度和支撑能力。
为实现发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种碳纤维修补液，包括组分A、组分B和组分C，其中，所述组分A为环氧树脂或不饱和树脂或酚醛树脂或乙烯基树脂，所述组分B为环氧树脂固化剂或不饱和树脂固化剂或酚醛树脂固化剂或乙烯基树脂固化剂，所述组分C为碳纤维短纤维。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述组分C的长度为0.5~5mm。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述组分A与组分B的质量比为4：1~3：1。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述组分A与组分C的质量比为8：1~10：1。
本发明还提供了一种碳纤维修补液的使用方法，其通过应用上述的一种碳纤维修补液进行碳纤维结构的修补，包括以下步骤：
S1：混合组分A与组分C并搅拌，至组分C在组分A中呈均匀分布；
S2：打磨零部件待修补区域表面；
S3：将组分B加入组分A、C的混合液并搅拌至组分C呈均匀分布；
S4：将组分A、B、C的混合形成的修补液涂布至待修补区域表面；
S5：在温度范围为15℃~25℃的环境中静置30~60分钟至修补液完全干燥定型；
S6：打磨修补液表面至与原零部件表面平齐并进行油漆喷涂。
作为本发明的进一步优选技术方案，在步骤S2中，使用目数为100/400/600的砂纸依次打磨。
作为本发明的进一步优选技术方案，在步骤S6中，使用目数为800/1500/2000的砂纸依次打磨。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述步骤S5中环境湿度低于80%。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述步骤S6中的油漆为不透明油漆或防UV油漆。
本发明的有益效果在于：
1、通过设置碳纤维短纤维，使得在修补液填补到待修复区域后，形成碳纤维交错的结构，同时碳纤维短纤维可以与待修复区域边缘的断裂纤维等接触、固接实现修补液凝固形成的实体与待修复区域实体间的高强度连接，提高修复效果；
2、碳纤维短纤维使得凝固后的修补液形成的实体也为碳纤维结构+树脂的结构，与碳纤维布+胶水/树脂的一般碳纤维构件的组分、比例基本相同，修复完成后的整体承载能力也即保持在相近的水平，具有修复后的良好的保持承载能力的一致性。
3、整体操作使用简单，可以便利、快速地进行使用。
具体实施方式
以下对本发明进行详细描述：
一种碳纤维修补液，包括组分A、组分B和组分C，其中，组分A为环氧树脂或不饱和树脂或酚醛树脂或乙烯基树脂，组分B为环氧树脂固化剂或不饱和树脂固化剂或酚醛树脂固化剂或乙烯基树脂固化剂，从而通过树脂及其对应的固化剂实现整体混合后的固化。组分C为碳纤维短纤维，用于使得修补液在凝固后呈现与一般碳纤维构件近似的树脂（胶水）和碳纤维布的配比，实现修补后较高的均一性。
本实施例中，组分C的限位长度为0.5~5mm，可以采用在碳纤维布或碳纤维构件生产中剪裁、修形多余的边角料回收后通过机器切断等操作产出符合需求的组分C，从而具有良好的环保效果和废料回收的经济性。设置为0.5~5mm的长度使得位于修补液中的碳纤维短纤维间以及碳纤维短纤维和待修复区域的碳纤维材料间可以实现具有较高强度的接触、连接从而使得修复处的结构强度较高。
本实施例中，组分A与组分B的质量比为4：1~3：1，此间具体比例可以根据生产中各型树脂的具体硬化所需的固化剂比例而定，这一比例范围具有良好的固化速度和固化效果的均衡性。
本实施例中，组分A与组分C的质量比为8：1~10：1，从而实现与一般的碳纤维构件近似的比例，提高修复后的效果。
本实施例中还记载了一种碳纤维修补液的使用方法，其通过上述的一种碳纤维修补液进行碳纤维结构的修补，包括以下步骤：
S1：混合组分A与组分C并搅拌，至组分C在组分A中呈均匀分布，该步骤中组分A和组分C的混合可以在生产树脂的上游车间、厂商处按比例直接混合配比完成，从而实现良好的使用便利性，在修复现场处直接再行搅拌均匀即可；
S2：打磨零部件待修补区域表面，并在打磨过程中使用目数为100/400/600的砂纸依次打磨，从而逐步将碳纤维构件一般不规则的断面打磨形成轮廓规则、具有一定粗糙度的表面，一方面提高修复液的附着性能，另一方面不规则断面消除后便于容纳有碳纤维短纤维的修补液向待修复区域表面充分渗透并接触（否则部分碳纤维短纤维若在不规则断面的开口处产生横向的阻挡容易导致修补液无法向内渗入）。
S3：将组分B按比例加入组分A、C的混合液并搅拌至组分C呈均匀分布，从而使得使用的修补液在涂覆到待修补区域后其内部碳纤维短纤维的分布均匀，整体力学性能也即均匀；
S4：将组分A、B、C的混合形成的修补液通过如刮腻子的薄片等工具涂布至待修补区域表面，在涂布时应用少量多次的原则，尤其在第一次涂布时需在表面刮动多次使得修补液可以完全渗透与待修复区域表面充分接触；
S5：在温度范围为15℃~25℃且环境湿度低于80%的环境中静置30~60分钟至修补液完全干燥定型，该温度和湿度使得修补液的干燥过程平稳，不易产生过快凝固导致的收缩变形与待修复表面脱开的问题，也即避免了过潮湿或过冷导致凝固过程太慢引起的固化不完全等问题；
S6：使用目数为800/1500/2000的砂纸依次打磨修补液表面至与原零部件表面平齐，并具有2000目水平的表面粗糙度以适应于透气的喷涂，此后在打磨完成后进行油漆喷涂，本步骤中的采用油漆为黑色的不透明油漆或防UV油漆，从而避免外部环境中的紫外线的照射引起组分AB的老化进而使得修复效果降低或失效。
以上实施例只是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (9)
1.一种碳纤维修补液，其特征在于，包括组分A、组分B和组分C，其中，所述组分A为环氧树脂或不饱和树脂或酚醛树脂或乙烯基树脂，所述组分B为环氧树脂固化剂或不饱和树脂固化剂或酚醛树脂固化剂或乙烯基树脂固化剂，所述组分C为碳纤维短纤维。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维修补液，其特征在于，所述组分C的长度为0.5~5mm。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维修补液，其特征在于，所述组分A与组分B的质量比为4：1~3：1。
4.根据权利要求3所述的一种碳纤维修补液，其特征在于，所述组分A与组分C的质量比为8：1~10：1。
5.一种碳纤维修补液的使用方法，其通过应用权利要求1-4中任一所述的一种碳纤维修补液进行碳纤维结构的修补，其特征在于，包括以下步骤：
S1：混合组分A与组分C并搅拌，至组分C在组分A中呈均匀分布；
S2：打磨零部件待修补区域表面；
S3：将组分B加入组分A、C的混合液并搅拌至组分C呈均匀分布；
S4：将组分A、B、C的混合形成的修补液涂布至待修补区域表面；
S5：在温度范围为15℃~25℃的环境中静置30~60分钟至修补液完全干燥定型；
S6：打磨修补液表面至与原零部件表面平齐并进行油漆喷涂。
6.根据权利要求5所述的一种碳纤维修补液的使用方法，其特征在于，在步骤S2中，使用目数为100/400/600的砂纸依次打磨。
7.根据权利要求5所述的一种碳纤维修补液的使用方法，其特征在于，在步骤S6中，使用目数为800/1500/2000的砂纸依次打磨。
8.根据权利要求5所述的一种碳纤维修补液的使用方法，其特征在于，所述步骤S5中环境湿度低于80%。
9.根据权利要求5所述的一种碳纤维修补液的使用方法，其特征在于，所述步骤S6中的油漆为不透明油漆或防UV油漆。
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