CN115262229A - 一种碳纤维基复合材料鱼竿及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及渔具领域，用于解决现有的碳纤维基复合材料鱼竿中的基体树脂与碳纤维之间的结合力不强，导致碳纤维基复合材料鱼竿韧性差的问题，具体涉及一种碳纤维基复合材料鱼竿及其制备方法；该制备方法中通过使用柔韧改性树脂赋予了碳纤维基复合材料鱼竿良好的柔韧性，将碳纤维加入至柔韧改性树脂能够进一步提升碳纤维基复合材料鱼竿的力学性能，而且经过改性的碳纤维与柔韧改性树脂之间能够良好的结合，最终制备出一种性能优良的碳纤维基复合材料鱼竿。

Description

一种碳纤维基复合材料鱼竿及其制备方法
技术领域
本发明涉及渔具领域，具体涉及一种碳纤维基复合材料鱼竿及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，垂钓已经成为人们一种重要的娱乐、休闲活动，竞技钓鱼也如火如荼的频繁开展。目前市场上的鱼竿绝大部分是碳纤维钓竿，均是采用无梭纺碳纤维纵向布制管，经浸树脂固化而制造的。
现有的碳纤维基复合材料鱼竿虽然已经具有了优异的抗张强度、屈服强度和伸长率等机械性能，但是由于碳纤维表面是光滑、惰性且非极性的，其与树脂间往往很难形成良好的结合，使得基体树脂与碳纤维之间的结合力不强，在固化过程中，会出现微孔和气泡，在长期高强度高频率的情况下使用，其强度和韧度会下降比较快，易造成杆体变形，杆体表面涂层脱落，甚至出现杆体发生脆性断裂的情况，使用寿命较短。
如何改善现有的碳纤维基复合材料鱼竿中的基体树脂与碳纤维之间的结合力不强，导致碳纤维基复合材料鱼竿韧性差是本发明的关键，因此，亟需一种碳纤维基复合材料鱼竿及其制备方法来提升碳纤维基复合材料鱼竿的韧性。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种碳纤维基复合材料鱼竿及其制备方法：通过将改性碳纤维编织成型，得到改性碳纤维织布，将柔韧改性树脂、固化剂以及促进剂混合均匀，之后真空脱泡，得到浸渍液，将改性碳纤维织布浸渍于浸渍液中，之后取出改性碳纤维织布并利用辊筒挤压改性碳纤维织布中多余的浸渍液与气泡之后将改性碳纤维织布卷绕至芯材上固化，直至浸渍液完全固化，取出芯材，得到该碳纤维基复合材料鱼竿，解决了现有的碳纤维基复合材料鱼竿中的基体树脂与碳纤维之间的结合力不强，导致碳纤维基复合材料鱼竿韧性差的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取柔韧改性树脂100-120份、固化剂60-70份以及促进剂1-3份，备用；
步骤二：将改性碳纤维编织成型，得到改性碳纤维织布，将柔韧改性树脂、固化剂以及促进剂混合均匀，之后真空脱泡，得到浸渍液；
步骤三：将改性碳纤维织布浸渍于浸渍液中，之后取出改性碳纤维织布并利用辊筒挤压改性碳纤维织布中多余的浸渍液与气泡，重复浸渍、挤压过程2-3次，之后将改性碳纤维织布卷绕至芯材上，之后在温度为100-105℃的条件下固化1-1.5h，之后在120-130℃的条件下固化3-5h，直至浸渍液完全固化，取出芯材，得到该碳纤维基复合材料鱼竿。
作为本发明进一步的方案：所述固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐，所述促进剂为2，4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。
作为本发明进一步的方案：所述柔韧改性树脂由以下步骤制备得到：
A1：将六亚甲基二异氰酸酯、抗氧剂加入至安装有搅拌器、温度计、导气管、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为70-80℃，搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应1-1.5h，之后边搅拌边逐滴加入催化剂，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕继续搅拌反应3-4h，之后加入阻聚剂继续搅拌反应30-40min，反应结束将反应产物冷却至室温，之后在压力为100Pa，分离温度为150℃的条件下减压蒸馏去除未反应六亚甲基二异氰酸酯，得到中间体1；
反应原理如下：
Figure BDA0003758249150000031
A2：将丙基三甲氧基硅烷、1，6-己二醇加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为100-105℃，搅拌速率为200-300r/min的条件下搅拌反应3-5h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后放置于真空干燥箱中，在温度为65-70℃的条件下干燥2-3h，得到中间体2；
反应原理如下：
Figure BDA0003758249150000032
A3：将中间体1、中间体2加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为100-105℃，搅拌速率为250-350r/min的条件下搅拌反应2-3h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后放置于真空干燥箱中，在温度为70-80℃的条件下干燥3-5h，得到中间体3；
反应原理如下：
Figure BDA0003758249150000041
A4：将双酚S、环氧氯丙烷加入至安装有搅拌器、温度计、导气管、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为50-55℃，搅拌速率为300-400r/min的条件下边搅拌边逐滴加入中间体3，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕继续搅拌反应1-1.5h，之后边搅拌边升温至90-95℃，控制升温速率为3-5℃/min，之后加入四丁基溴化铵继续搅拌反应3-5h，之后降温至65-70℃的条件下边搅拌边逐滴加入氢氧化钠溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕继续搅拌反应3-4h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后将反应产物用蒸馏水洗涤2-3次，之后静置分层，将有机相用无水硫酸镁干燥，之后旋转蒸发去除溶剂，得到柔韧改性树脂。
反应原理如下：
Figure BDA0003758249150000051
作为本发明进一步的方案：步骤A1中的所述六亚甲基二异氰酸酯、抗氧剂、催化剂以及阻聚剂的用量比为100g：0.1-0.7g：0.05-0.15g：0.3-0.9g，所述抗氧剂为抗氧剂1076，所述催化剂为三丁基膦，所述阻聚剂为邻甲苯磺酰胺。
作为本发明进一步的方案：步骤A2中的所述丙基三甲氧基硅烷、1，6-己二醇的用量比为0.1mol：0.1mol。
作为本发明进一步的方案：步骤A3中的所述中间体1、中间体2的用量比为0.1mol：0.1mol。
作为本发明进一步的方案：步骤A4中的所述双酚S、环氧氯丙烷、中间体3、四丁基溴化铵以及氢氧化钠溶液的用量比为0.1mol：0.25-0.3mol：0.05-0.1mol：0.5-1.5g：20-25mL，所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为10mol/L。
作为本发明进一步的方案：所述改性碳纤维由以下步骤制备得到：
B1：将碳纤维、无水丙酮加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为75-80℃，搅拌速率为350-450r/min的条件下回流搅拌40-50h，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60-65℃的条件下干燥20-30h，得到预处理碳纤维；
B2：将预处理碳纤维、浓硝酸加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为70-75℃，搅拌速率为100-200r/min的条件下搅拌反应3-4h，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60-65℃的条件下干燥20-30h，得到酸处理碳纤维；
B3：将酸处理碳纤维、枸橼酸加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为130-135℃，搅拌速率为200-300r/min的条件下搅拌反应30-40min，之后边搅拌边升温至160-165℃，控制升温速率为0.5-1℃/min，枸橼酸熔化后继续搅拌反应1-2h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后用蒸馏水洗涤至中性，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60-65℃的条件下干燥20-30h，得到预改性碳纤维；
B4：将预改性碳纤维、对苯二胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐以及无水四氢呋喃加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为80-90℃，搅拌速率为250-350r/min的条件下回流搅拌20-30h，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60-65℃的条件下干燥20-30h，得到改性碳纤维。
作为本发明进一步的方案：步骤B1中的所述碳纤维、无水丙酮的用量比为1g：10mL。
作为本发明进一步的方案：步骤B2中的所述预处理碳纤维、浓硝酸的用量比为1g：20-25mL，所述浓硝酸的质量分数为65-68％。
作为本发明进一步的方案：步骤B3中的所述酸处理碳纤维、枸橼酸的用量比为1g：10-20g。
作为本发明进一步的方案：步骤B4中的所述预改性碳纤维、对苯二胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐以及无水四氢呋喃的用量比为10g：0.1mol：0.1mol：150-180mL。
作为本发明进一步的方案：一种碳纤维基复合材料鱼竿,该碳纤维基复合材料鱼竿通过所述的碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法制备得到。
本发明的有益效果：
本发明的一种碳纤维基复合材料鱼竿及其制备方法，通过将改性碳纤维编织成型，得到改性碳纤维织布，将柔韧改性树脂、固化剂以及促进剂混合均匀，之后真空脱泡，得到浸渍液，将改性碳纤维织布浸渍于浸渍液中，之后取出改性碳纤维织布并利用辊筒挤压改性碳纤维织布中多余的浸渍液与气泡之后将改性碳纤维织布卷绕至芯材上固化，直至浸渍液完全固化，取出芯材，得到该碳纤维基复合材料鱼竿；该制备方法中通过使用柔韧改性树脂赋予了碳纤维基复合材料鱼竿良好的柔韧性，将碳纤维加入至柔韧改性树脂能够进一步提升碳纤维基复合材料鱼竿的力学性能，而且经过改性的碳纤维与柔韧改性树脂之间能够良好的结合，最终制备出一种性能优良的碳纤维基复合材料鱼竿。
制备该碳纤维基复合材料鱼竿的过程中也制备了一种柔韧改性树脂，首先利用六亚甲基二异氰酸酯自聚形成三聚体，得到含有三个异氰酸酯基团的中间体1，之后利用丙基三甲氧基硅烷水解形成硅醇，之后与1，6-己二醇脱水缩合形成中间体2，之后利用中间体1上的一个异氰酸酯基团和中间体2上的羟基进行反应，得到中间体3，之后中间体3利用其余的两个异氰酸酯基团与双酚S、环氧氯丙烷反应，从而将中间体3嵌段聚合至双酚S中，形成柔韧改性树脂，该柔韧改性树脂分子结构中含有苯环与砜基的存在，赋予了其良好的稳定性与刚性，保证了柔韧改性树脂的力学性能，通过嵌段的中间体3使其含有大量的柔性链段，从而达到增韧的目的，进而使得柔韧改性树脂的韧性得到明显的提升，避免了碳纤维基复合材料鱼竿发生脆性断裂的情况。
制备该碳纤维基复合材料鱼竿的过程中也制备了一种改性碳纤维，首先利用丙酮将碳纤维表面上的杂质去除，得到预处理碳纤维，之后利用浓硝酸对预处理碳纤维进行处理，向预处理碳纤维表面引入含氧基团，得到酸处理碳纤维，将酸处理碳纤维与枸橼酸反应，酸处理碳纤维表面的羧基与枸橼酸上的羟基脱水缩合，从而向酸处理碳纤维表面引入更多的羧基，得到预改性碳纤维，最后预改性碳纤维上的羧基与对苯二胺反应，从而向预改性碳纤维表面引入大量的氨基，得到改性碳纤维；改性碳纤维表面上含有大量的极性官能团，不仅能够对碳纤维进行保护从而提升其力学性能，还能有效的提高碳纤维与柔韧改性树脂之间的界面相互作用，从而保证了两者之间能够紧密结合，同时柔韧改性树脂上的羧基、氨基能够与柔韧改性树脂上的环氧官能团以及异氰酸酯基发生反应，使得两者能够与化学键的方式进行连接，进一步的提升两者的结合力，从而提升了碳纤维基复合材料鱼竿的力学性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例为一种柔韧改性树脂的制备方法，包括以下步骤：
A1：将100g六亚甲基二异氰酸酯、0.1g抗氧剂1076加入至安装有搅拌器、温度计、导气管、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为70℃，搅拌速率为300r/min的条件下搅拌反应1h，之后边搅拌边逐滴加入0.05g催化剂三丁基膦，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕继续搅拌反应3h，之后加入0.3g阻聚剂邻甲苯磺酰胺继续搅拌反应30min，反应结束将反应产物冷却至室温，之后在压力为100Pa，分离温度为150℃的条件下减压蒸馏，得到中间体1；
A2：将0.1mol丙基三甲氧基硅烷、0.1mol1，6-己二醇加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为100℃，搅拌速率为200r/min的条件下搅拌反应3h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后放置于真空干燥箱中，在温度为65℃的条件下干燥2h，得到中间体2；
A3：将0.1mol中间体1、0.1mol中间体2加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为100℃，搅拌速率为250r/min的条件下搅拌反应2h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后放置于真空干燥箱中，在温度为70℃的条件下干燥3h，得到中间体3；
A4：将0.1mol双酚S、0.25mol环氧氯丙烷加入至安装有搅拌器、温度计、导气管、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为50℃，搅拌速率为300r/min的条件下边搅拌边逐滴加入0.05mol中间体3，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕继续搅拌反应1h，之后边搅拌边升温至90℃，控制升温速率为3℃/min，之后加入0.5g四丁基溴化铵继续搅拌反应3h，之后降温至65℃的条件下边搅拌边逐滴加入20mL摩尔浓度为10mol/L的氢氧化钠溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕继续搅拌反应3h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后将反应产物用蒸馏水洗涤2次，之后静置分层，将有机相用无水硫酸镁干燥，之后旋转蒸发去除溶剂，得到柔韧改性树脂。
实施例2：
本实施例为一种柔韧改性树脂的制备方法，包括以下步骤：
A1：将100g六亚甲基二异氰酸酯、0.7g抗氧剂1076加入至安装有搅拌器、温度计、导气管、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为80℃，搅拌速率为400r/min的条件下搅拌反应1.5h，之后边搅拌边逐滴加入0.15g催化剂三丁基膦，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕继续搅拌反应4h，之后加入0.9g阻聚剂邻甲苯磺酰胺继续搅拌反应40min，反应结束将反应产物冷却至室温，之后在压力为100Pa，分离温度为150℃的条件下减压蒸馏，得到中间体1；
A2：将0.1mol丙基三甲氧基硅烷、0.1mol1，6-己二醇加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为105℃，搅拌速率为300r/min的条件下搅拌反应5h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后放置于真空干燥箱中，在温度为70℃的条件下干燥3h，得到中间体2；
A3：将0.1mol中间体1、0.1mol中间体2加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为105℃，搅拌速率为350r/min的条件下搅拌反应3h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后放置于真空干燥箱中，在温度为80℃的条件下干燥5h，得到中间体3；
A4：将0.1mol双酚S、0.3mol环氧氯丙烷加入至安装有搅拌器、温度计、导气管、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为55℃，搅拌速率为400r/min的条件下边搅拌边逐滴加入0.1mol中间体3，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕继续搅拌反应1.5h，之后边搅拌边升温至95℃，控制升温速率为5℃/min，之后加入1.5g四丁基溴化铵继续搅拌反应5h，之后降温至70℃的条件下边搅拌边逐滴加入25mL摩尔浓度为10mol/L的氢氧化钠溶液，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕继续搅拌反应4h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后将反应产物用蒸馏水洗涤3次，之后静置分层，将有机相用无水硫酸镁干燥，之后旋转蒸发去除溶剂，得到柔韧改性树脂。
实施例3：
本实施例为一种改性碳纤维的制备方法，包括以下步骤：
B1：将1g碳纤维、10mL无水丙酮加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为75℃，搅拌速率为350r/min的条件下回流搅拌40h，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下干燥20h，得到预处理碳纤维；
B2：将1g预处理碳纤维、20mL质量分数为65％的浓硝酸加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为70℃，搅拌速率为100r/min的条件下搅拌反应3h，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下干燥20h，得到酸处理碳纤维；
B3：将1g酸处理碳纤维、10g枸橼酸加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为130℃，搅拌速率为200r/min的条件下搅拌反应30min，之后边搅拌边升温至160℃，控制升温速率为0.5℃/min，枸橼酸熔化后继续搅拌反应1h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后用蒸馏水洗涤至中性，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下干燥20h，得到预改性碳纤维；
B4：将10g预改性碳纤维、0.1mol对苯二胺、0.1mol1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐以及150mL无水四氢呋喃加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为80℃，搅拌速率为250r/min的条件下回流搅拌20h，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下干燥20h，得到改性碳纤维。
实施例4：
本实施例为一种改性碳纤维的制备方法，包括以下步骤：
B1：将1g碳纤维、10mL无水丙酮加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为80℃，搅拌速率为450r/min的条件下回流搅拌50h，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为65℃的条件下干燥30h，得到预处理碳纤维；
B2：将1g预处理碳纤维、25mL质量分数为68％的浓硝酸加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为75℃，搅拌速率为200r/min的条件下搅拌反应4h，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为65℃的条件下干燥30h，得到酸处理碳纤维；
B3：将1g酸处理碳纤维、20g枸橼酸加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为135℃，搅拌速率为300r/min的条件下搅拌反应40min，之后边搅拌边升温至165℃，控制升温速率为1℃/min，枸橼酸熔化后继续搅拌反应2h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后用蒸馏水洗涤至中性，之后放置于真空干燥箱中，在温度为65℃的条件下干燥30h，得到预改性碳纤维；
B4：将10g预改性碳纤维、0.1mol对苯二胺、0.1mol1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐以及180mL无水四氢呋喃加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为90℃，搅拌速率为350r/min的条件下回流搅拌30h，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为65℃的条件下干燥30h，得到改性碳纤维。
实施例5：
本实施例为一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取来自于实施例1中的柔韧改性树脂100份、固化剂60份以及促进剂1份，备用；固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐，促进剂为2，4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚；
步骤二：将来自于实施例3中的改性碳纤维编织成型，得到改性碳纤维织布，将柔韧改性树脂、固化剂以及促进剂混合均匀，之后真空脱泡，得到浸渍液；
步骤三：将改性碳纤维织布浸渍于浸渍液中，之后取出改性碳纤维织布并利用辊筒挤压改性碳纤维织布中多余的浸渍液与气泡，重复浸渍、挤压过程2次，之后将改性碳纤维织布卷绕至芯材上，之后在温度为100℃的条件下固化1h，之后在120℃的条件下固化3h，直至浸渍液完全固化，取出芯材，得到该碳纤维基复合材料鱼竿。
实施例6：
本实施例为一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取来自于实施例2中的柔韧改性树脂120份、固化剂70份以及促进剂3份，备用；固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐，促进剂为2，4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚；
步骤二：将来自于实施例4中的改性碳纤维编织成型，得到改性碳纤维织布，将柔韧改性树脂、固化剂以及促进剂混合均匀，之后真空脱泡，得到浸渍液；
步骤三：将改性碳纤维织布浸渍于浸渍液中，之后取出改性碳纤维织布并利用辊筒挤压改性碳纤维织布中多余的浸渍液与气泡，重复浸渍、挤压过程3次，之后将改性碳纤维织布卷绕至芯材上，之后在温度为105℃的条件下固化1.5h，之后在130℃的条件下固化5h，直至浸渍液完全固化，取出芯材，得到该碳纤维基复合材料鱼竿。
对比例1：
对比例1与实施例6的不同之处在于，使用环氧树脂E51代替柔韧改性树脂。
对比例2：
对比例2与实施例6的不同之处在于，使用碳纤维代替改性碳纤维。
对比例3：
对比例3是根据申请号201610856714.1中的高韧性不导电轻型鱼竿用复合材料中的实施例1的方法制备得到的碳纤维基复合材料鱼竿。
将实施例5-6以及对比例1-3的碳纤维基复合材料鱼竿的性能进行检测，检测结果如下表所示：
样品 弯曲模量，GPa 弯曲强度，MPa
实施例5 1595 117
实施例6 1622 121
对比例1 1502 98
对比例2 1476 92
对比例3 1552 104
参阅上表数据，根据实施例6与对比例1-2比较，可以得知使用柔韧改性树脂和改性碳纤维能够有效的提升碳纤维基复合材料鱼竿的力学性能，赋予了碳纤维基复合材料鱼竿良好的韧性，根据实施例6与对比例3比较，可以得知本发明中的碳纤维基复合材料鱼竿较现有技术中的方法所制得的碳纤维基复合材料鱼竿具有更好的性能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取柔韧改性树脂100-120份、固化剂60-70份以及促进剂1-3份，备用；
步骤二：将改性碳纤维编织成型，得到改性碳纤维织布，将柔韧改性树脂、固化剂以及促进剂混合均匀，之后真空脱泡，得到浸渍液；
步骤三：将改性碳纤维织布浸渍于浸渍液中，之后取出改性碳纤维织布并利用辊筒挤压改性碳纤维织布中多余的浸渍液与气泡，重复浸渍、挤压过程2-3次，之后将改性碳纤维织布卷绕至芯材上，之后在温度为100-105℃的条件下固化1-1.5h，之后在120-130℃的条件下固化3-5h，直至浸渍液完全固化，取出芯材，得到该碳纤维基复合材料鱼竿。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，所述固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐，所述促进剂为2，4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，所述柔韧改性树脂由以下步骤制备得到：
A1：将六亚甲基二异氰酸酯、抗氧剂加入至四口烧瓶中搅拌反应，之后边搅拌边逐滴加入催化剂，滴加完毕继续搅拌反应，之后加入阻聚剂继续搅拌反应，反应结束将反应产物冷却至室温，之后减压蒸馏，得到中间体1；
A2：将丙基三甲氧基硅烷、1，6-己二醇加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束将反应产物冷却至室温，之后干燥，得到中间体2；
A3：将中间体1、中间体2加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束将反应产物冷却至室温，之后干燥，得到中间体3；
A4：将双酚S、环氧氯丙烷加入至四口烧瓶中，边搅拌边逐滴加入中间体3，滴加完毕继续搅拌反应，之后边搅拌边升温，之后加入四丁基溴化铵继续搅拌反应，之后降温后边搅拌边逐滴加入氢氧化钠溶液，滴加完毕继续搅拌反应，反应结束将反应产物冷却至室温，之后将反应产物洗涤、静置分层，将有机相干燥、旋转蒸发，得到柔韧改性树脂。
4.根据权利要求3所述的一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，步骤A1中的所述六亚甲基二异氰酸酯、抗氧剂、催化剂以及阻聚剂的用量比为100g：0.1-0.7g：0.05-0.15g：0.3-0.9g，所述抗氧剂为抗氧剂1076，所述催化剂为三丁基膦，所述阻聚剂为邻甲苯磺酰胺；步骤A2中的所述丙基三甲氧基硅烷、1，6-己二醇的用量比为0.1mol：0.1mol。
5.根据权利要求3所述的一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，步骤A3中的所述中间体1、中间体2的用量比为0.1mol：0.1mol；步骤A4中的所述双酚S、环氧氯丙烷、中间体3、四丁基溴化铵以及氢氧化钠溶液的用量比为0.1mol：0.25-0.3mol：0.05-0.1mol：0.5-1.5g：20-25mL，所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为10mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，所述改性碳纤维由以下步骤制备得到：
B1：将碳纤维、无水丙酮加入至三口烧瓶中回流搅拌反应，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼洗涤、干燥，得到预处理碳纤维；
B2：将预处理碳纤维、浓硝酸加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼洗涤、干燥，得到酸处理碳纤维；
B3：将酸处理碳纤维、枸橼酸加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后边搅拌边升温至枸橼酸熔化，之后继续搅拌反应，反应结束将反应产物冷却至室温，之后洗涤、干燥，得到预改性碳纤维；
B4：将预改性碳纤维、对苯二胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐以及无水四氢呋喃加入至三口烧瓶中回流搅拌反应，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼洗涤、干燥，得到改性碳纤维。
7.根据权利要求6所述的一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，步骤B1中的所述碳纤维、无水丙酮的用量比为1g：10mL；步骤B2中的所述预处理碳纤维、浓硝酸的用量比为1g：20-25mL，所述浓硝酸的质量分数为65-68％。
8.根据权利要求6所述的一种碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法，其特征在于，步骤B3中的所述酸处理碳纤维、枸橼酸的用量比为1g：10-20g；步骤B4中的所述预改性碳纤维、对苯二胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐以及无水四氢呋喃的用量比为10g：0.1mol：0.1mol：150-180mL。
9.一种碳纤维基复合材料鱼竿,其特征在于，该碳纤维基复合材料鱼竿通过权利要求1-8任意一项所述的碳纤维基复合材料鱼竿的制备方法制备得到。
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