CN1699047A - 碳纤维复合材料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种碳纳米纤维均匀分散的碳纤维复合材料及其制造方法。本发明的碳纤维复合材料的制造方法包括：第一混炼工序，在第一温度下混炼弹性体和碳纳米纤维；第二混炼工序，在第二温度下混炼在第一混炼工序中得到的混合物。其中，第一温度比第二温度低50～100℃。

Description

碳纤维复合材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种碳纤维复合材料及其制造方法。
背景技术
近年来，使用碳纳米纤维的复合材料倍受关注(例如，参照日本特开平10-88256号公报)。由于这种复合材料含有碳纳米纤维，因而人们期望其机械强度等性能可以得到提高。但是，因为碳纳米纤维相互间具有很强的凝聚性，所以难以在复合材料的基材上均匀分散碳纳米纤维。因此，在实际情况中，难以得到具有期望特性的碳纳米纤维复合材料，并且也不能使高价的碳纳米纤维得到有效利用。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种均匀分散碳纳米纤维的碳纤维复合材料及其制造方法。
根据本发明的碳纤维复合材料的制造方法包括：第一混炼工序，在第一温度下混炼弹性体和碳纳米纤维；第二混炼工序，在第二温度下混炼在所述第一混炼工序中得到的混合物。其中，所述第一温度比所述第二温度低50～100℃。
根据本发明的碳纤维复合材料的制造方法，其中：所述弹性体的分子量可以为5000～500万。并且，所述弹性体可以为非极性的弹性体。此外，所述弹性体还可以为EPDM。
根据本发明的碳纤维复合材料的制造方法，可以通过两步混炼工序将碳纳米纤维均匀分散到弹性体中。首先，第一混炼工序通过在比第二混炼工序低的温度下进行混炼，由此可通过强剪切力将碳纳米纤维均匀分散到整个弹性体中。通过该第一混炼工序分散的碳纳米纤维以凝聚的状态散布在弹性体中。特别是弹性体为非极性弹性体时，例如在EPDM等中，具有碳纳米纤维的小凝聚块以多数存在的状态分散在弹性体中的倾向。因此，再通过第二混炼工序，在比第一混炼工序高50～100℃的温度下进行混炼，由此，弹性体的分子断裂，生成原子团。并且，通过弹性体分子的原子团与碳纳米纤维结合，可以削弱碳纳米纤维的凝聚力，提高其纳米级分散性。其结果是：本发明的碳纤维材料可以将碳纳米纤维均匀分散到作为基材的弹性体上。
在本发明的碳纤维复合材料的制造方法中，所述第一温度为0～50℃，所述第二温度为50～150℃。
在本发明的碳纤维复合材料的制造方法中，所述碳纳米纤维的平均直径为0.5～500nm。
在本发明的碳纤维复合材料的制造方法中，所述第一混炼工序是在所述弹性体和所述碳纳米纤维中添加碳黑再进行混炼的。
这样，在第一混炼工序中通过与碳黑一起进行混炼，可以用比碳纳米纤维更廉价的碳黑很容易地加强弹性体。并且，在第一、第二混炼工序期间，通过在碳黑的周围发生弹性体的复杂的流动，可以更均匀地分散碳纳米纤维。
在本发明的碳纤维复合材料的制造方法中，所述第一混炼工序通过密闭式混炼法进行。
在本发明的碳纤维复合材料的制造方法中，所述第二混炼工序通过密闭式混炼法进行。
这样，通过在第一及/或第二混炼工序中使用密闭式混炼法，可以进行大量生产，并且可以正确进行混炼工序中的温度控制。
在本发明的碳纤维复合材料的制造方法中，还包括第三混炼工序，其在比所述第二温度低的第三温度下混炼在所述第二混炼工序中得到的碳纤维复合材料。
在本发明的碳纤维复合材料的制造方法中，所述第三混炼工序使用开式辊以进行多次薄通，所述开式辊的辊间隔设为小于等于0.5mm。
附图说明
图1是本发明实施例中使用的密闭式混炼法的弹性体和碳纳米纤维的混炼法的示意图；
图2是本发明实施例的第一混炼工序后的弹性体在光学显微镜下观察到的观察图像示意图；
图3是本发明实施例的第二混炼工序后的碳纤维复合材料的剖面在电子显微镜下观察到的SEM图像示意图；
图4是在第二实施例中得到的复合材料的SEM图像示意图；
图5是在第三实施例中得到的复合材料的SEM图像示意图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明实施例进行详细说明。
根据本实施例的制造方法包括第一混炼工序和第二混炼工序，该第一混炼工序在第一温度下混炼弹性体和碳纳米纤维，该第二混炼工序在第二温度下混炼在所述第一混炼工序中得到的混合物；所述第一温度为比所述第二温度低50～100℃的温度。
(A)弹性体
弹性体的分子量优选为5000至500万，更优选为2万至300万。当弹性体的分子量在该范围内时，因为弹性体分子相互络合(结合)，且相互连接，所以弹性体容易进入到凝聚的碳纳米纤维之间，因此分离碳纳米纤维的效果显著。当弹性体的分子量小于5000时，弹性体分子不能相互充分地络合，即便在后面工序中施加剪切力，分散碳纳米纤维的效果也较差。另外，当弹性体的分子量大于500万时，弹性体太硬，加工较困难。
碳纳米纤维通常形成侧面由碳原子的六圆环构成、末端导入五圆环并闭合的结构，但是，因为结构不规则，所以实际中容易产生缺陷，在其部分上容易生成原子团或官能团。因此，通过使用与碳纳米纤维的原子团的亲和性(反应性或极性)强的弹性体，可以结合弹性体和碳纳米纤维。本申请的发明人发现：例如，在极性高的丁腈橡胶(NBR)、或者含有很多蛋白质等极性基的天然橡胶(NR)中，可以更加均匀地分散碳纳米纤维。但是，当使用非极性弹性体时，例如使用EPDM，虽然可以在整个弹性体上分散碳纳米纤维，但是，本申请的发明人发现：如果用电子显微镜确认的话，存在很多碳纳米纤维凝聚块。
非极性的弹性体可以用溶解度参数(SP值)进行分类。作为非极性弹性体，例如包括：乙烯丙烯橡胶(EPDM，SP值：16.0～17.8)，丁苯橡胶(SBR，SP值：15.0～17.8)丁基橡胶(IIR，SP值：15.8～16.7)，丁二烯橡胶(BR，SP值：14.7～18.5)，烯烃系热可塑性弹性体(TPO，SP值：17.5)等。
(B)碳纳米纤维
碳纳米纤维的平均直径优选为0.5～500mm，更优选为0.5～100mm。另外，碳纳米纤维的平均长度优选为0.01～1000μm，更优选为小于等于50μm。
碳纳米纤维的配合量(加入量)没有特别限定，可以根据用途来设定。本实施例的碳纤维复合材料可以将交联弹性体、未交联体弹性体或热可塑性弹性体直接(以原状态)作为弹性体系列材料来使用，或者也可以作为金属或树脂的复合材料的原料来使用。本实施例的碳纤维复合材料作为金属或树脂的复合材料的原料使用时，可以按照0.01～50重量％的比例包含碳纳米纤维。在金属或树脂中混合碳纳米纤维时，碳纳米纤维的供给源可以用于这种金属或树脂的复合材料的原料，即作为所谓的母体混合物使用。
作为碳纳米纤维可以列举所谓的碳纳米管等。碳纳米管包括碳六角网面的石墨片材闭合成圆筒状的单层结构或者这些圆筒结构配置成套管状的多层结构。即，碳纳米管既可以只由单层结构构成，也可以只由多层结构构成，还可以同时包括单层结构和多层结构。并且，还可以使用部分包括碳纳米管结构的碳材料。另外，除碳纳米管这样的名称外，还可以用石墨原纤维纳米管这样的名称来命名。
单层碳纳米管或多层碳纳米管可以通过电弧放电法、激光消融法、气相沉积法等制成期望的尺寸。
电弧放电法是一种在压力稍低于大气压的的氩或氢氛围下，在用碳棒制成的电极材料之间进行电弧放电，从而得到堆积于阴极上的多层碳纳米管的方法。另外，单层碳纳米管是从在所述碳棒中混合镍/钴等催化剂并进行电弧放电后，附着到处理容器内侧面上的碳黑中获得的。
激光消融法是一种在稀有气体(例如氩)中，通过向作为目标的混合有镍/钴等催化剂的碳表面照射YAG激光的强脉冲激光使碳表面熔融、蒸发，从而获得单层碳纳米管的方法。
气相沉积法是在气相中热解苯、甲苯等碳氢化合物，合成碳纳米管，更具体地，可以列举流动催化剂法、沸石载体催化剂法等。
碳纳米纤维在与弹性体混炼之前预先进行表面处理，例如，通过进行离子注入处理、溅射蚀刻处理、等离子处理等，可以改善与弹性体的粘合性、浸润性。
(C)在弹性体上分散碳纳米纤维的方法
在弹性体上分散碳纳米纤维的工序包括：第一混炼工序，在第一温度下混炼弹性体和碳纳米纤维；第二混炼工序，在第二温度下混炼在所述第一混炼工序中得到的混合物。
在本实施例中，第一混炼工序及第二混炼工序以密闭式混炼法为例进行说明。
图1是使用两个转子的密闭式混炼机的示意图。图2是在光学显微镜下观察到的第一混炼工序后的弹性体的观察图像的示意图，并局部放大示出用黑点表示的碳纳米纤维。图3是在电子显微镜下观察到的第二混炼工序后的碳纤维复合材料的剖面观察图像的示意图。
在图1中，密闭式混炼机100包括第一转子10和第二转子20。第一转子10和第二转子20以规定间隔配置，通过旋转可以混炼弹性体。在图示中，第一转子10和第二转子20沿相反方向(例如，图中箭头所示的方向)以规定的速度比进行旋转。通过第一转子10和第二转子20的速度、转子10、20与混炼室70的内壁部之间的间隔等可以得到需要的剪切力。可以根据弹性体的种类及碳纳米纤维的数量等适当设定该工序中的剪切力。
(混合工序)
首先，从密闭式混炼机100的材料供给口60加入弹性体30，并使第一转子10和第二转子20旋转。再向混炼室70内添加碳纳米纤维40，并使第一转子10和第二转子20旋转，由此进行弹性体30和碳纳米纤维40之间的混合。另外，可以与碳纳米纤维40同时或者在其之前添加硬脂酸等公知的添加剂。该工序一般称为素炼，并将密闭式混炼机的设定温度设为例如20℃。
另外，在该混合工序中，可以与碳纳米纤维40同时或在其之前添加其他的添加剂，例如，还添加10～100重量份(phr)的加强用的碳黑50。通过添加碳黑50，在混炼时，在碳黑50的周围发生弹性体30的复杂流动，从而可以更加均匀地分散碳纳米纤维40。碳黑50优选使用平均颗粒直径为40～500nm的较大碳黑。当碳黑50的平均颗粒直径小于40nm时，有可能发生加工性不好、内部摩擦导致的耐久性低下(劣化)。当碳黑50的平均颗粒直径大于500nm时，混炼时不能获得碳纳米纤维的分散效果。
(第一混炼工序)
接着进行第一混炼工序，即对在弹性体30中添加碳纳米纤维40和碳黑50并混合后的混合物再进行混炼。第一转子10和第二转子20以规定的速度比进行旋转。在第一混炼工序中，为了得到尽可能高的剪切力，弹性体和碳纳米纤维之间的混合在比第二混炼工序低50～100℃的第一温度下进行。第一温度优选为0～50℃，更优选为5～30℃。当第一温度低于0℃时，混炼较困难，当第一温度高于50℃时，因为不能得到强剪切力，所以不能使碳纳米纤维分散到整个弹性体中。第一温度既可以根据混炼室70的温度进行设定，也可以根据第一转子10和第二转子20的温度进行设定，或者还可以在测定混合物的温度的同时进行速度比的控制和各种温度控制。或者，在上述混合工序之后，在同一密闭式混炼机中进行第一混炼工序时，也可以预先设定第一温度。
当弹性体30使用非极性的EPDM时，如图2的混合物的示意图所示，通过第一混炼工序，碳纳米纤维40残留有凝聚块(图2的黑点)，但其分散在整个弹性体30中。如图2的局部放大图所示，该凝聚块是碳纳米纤维40发生复杂络合的产物。另外，图2及图3中为了容易判断碳纳米纤维40的分散状态，并没有示出碳黑50。
(第二混炼工序)
再将通过第一混炼工序得到的混合物加入到另一密闭式混炼机100中，进行第二混炼工序。在第二混炼工序中，为了使弹性体30的分子断裂并生成原子团，所以在比第一温度高50～100℃的第二温度下进行混炼。在第二混炼工序中使用的密闭式混炼机可以通过内置于转子内的加热器或内置于混炼室内的加热器升温到第二温度，并在温度高于第一温度的第二温度下进行第二混炼工序。第二温度可以根据所使用的弹性体种类适当选择，但是，优选为50～100℃。当第二温度低于50℃时，弹性体分子难以生成原子团，不能解开碳纳米纤维的凝聚块。另外，当第二温度高于150℃时，弹性体的分子量太小，弹性率下降，并不合适。
另外，第二混炼时间可以根据第二温度的设定、辊间隔的设定、旋转速度等适当设定。在本实施例中，采用大约大于等于十分钟的混炼时间可以获得较好的效果。
这样，通过进行第二混炼工序，弹性体30的分子断裂并生成原子团，凝聚的碳纳米纤维40相互分离，从而可以从弹性体分子中一根一根地抽出碳纳米纤维，如图3所示，得到在弹性体30中以纳米级均匀分散的碳纤维复合材料。另外，这种预分散的碳纳米纤维40通过与弹性体分子的原子团结合可以防止再次凝聚，从而具有良好的分散稳定性。
(第三混炼工序)
并且，将通过第二混炼工序得到的碳纤维复合材料再次加入到设为第一温度的开式辊中，进行多次第三混炼工序(薄通工序)，例如进行十次，然后取出。第三混炼工序可以根据需要进行。辊间隔(辊隙)设为小于等于0.5mm，例如设为0.3mm，此时的剪切力大于第一、第二混炼工序，辊温度设为与第一混炼工序相同的0～50℃的第三温度，优选设为5～30℃。第三混炼工序是在弹性体30中更加均匀地分散碳纳米纤维40的最后的分散工序，在要求更均匀的分散性时非常有效。通过该第三混炼工序(薄通工序)，生成原子团的弹性体30起作用，从而可以一根一根地将碳纳米纤维40抽出。另外，也可以在第三混炼工序中加入交联剂，并使交联剂均匀分散。
这样，通过在第一温度下进行第一混炼工序，由此可以利用强剪切力使碳纳米纤维分散到整个弹性体中，再通过在第二温度下进行第二混炼工序，由此可以利用弹性体分子的原子团解开碳纳米纤维的凝聚块。因此，即便是EPDM这样的非极性弹性体也可以使碳纳米纤维分散到整体中，同时，可以制造没有碳纳米纤维凝聚块的碳纤维复合材料。
另外，在利用剪切力使碳纳米纤维分散到弹性体中的第一、第二混炼工序中，从加工性的角度考虑优选使用密闭式混炼机。密闭式混炼机可以采用釜式混合器、捏合机、布拉本德(Brabender)仪等的切线式或啮合式。第一、第二、第三混炼工序不局限于上述密闭式混炼法、开式辊法，也可以利用多轴挤压法(双轴挤压机)来进行。混炼机可以根据生产量进行适当组合选择。
在使碳纳米纤维分散到所述弹性体上并使两者混合的第一、第二混炼工序以及根据需要进行的第三混炼工序之后，还可以利用公知的方法进行挤压工序、成形工序、交联工序等。
在弹性体和碳纳米纤维的第一、第二、第三混炼工序中，或者在该混炼工序前后，通常可以添加橡胶等在弹性体的加工中所使用的添加剂。作为添加剂可以列举：交联剂、硫化剂、硫化促进剂、硫化延迟剂、软化剂、增塑剂、硬化剂、增强剂、填充剂、老化防止剂、着色剂等。特别是通过配合混炼碳黑，可以用廉价的碳黑很容易地加强弹性体。另外，在第一、第二、第三混炼工序中，通过碳黑周围的复杂流动，可以更加均匀地分散碳纳米纤维。
(D)通过上述方法得到的碳纤维复合材料
本实施例的碳纤维复合材料在作为基材的弹性体上均匀分散有碳纳米纤维。碳纳米纤维的分散状态可以用交联的碳纤维复合材料中的TB(拉伸强度)、EB(断裂伸长率)及M100(100％定伸应力)的值来进行评价。
通常，通过将碳纳米纤维作为加强材料，可以提高TB(拉伸强度)或M100(定伸应力、所谓的刚性)。另外，如本实施例所述，通过改善碳纤维复合材料中的碳纳米纤维的分散状态，可以进一步提高TB(拉伸强度)或M100(定伸应力)。特别是通过在温度较低的第一温度下进行混炼，因为碳纳米纤维分散到整个弹性体中，所以提高了TB(拉伸强度)或EB(断裂伸长率)。但是，因为存在碳纳米纤维的凝聚块，所以，该凝聚块的周围形成断裂起点，M100(定伸应力)并不怎么提高。另外，通过在温度高于第一温度的第二温度(例如50～150℃)下进行混炼，碳纳米纤维的凝聚块分解，M100(定伸应力)得到提高。
因此，本实施例的碳纤维复合材料形成了TB(拉伸强度)、EB(断裂伸长率)及M100(定伸应力)的值均衡提高的材料。另外，这样，从TB(拉伸强度)、EB(断裂伸长率)及M100(定伸应力)的值均衡提高可知：本实施例中的碳纤维复合材料的碳纳米纤维不产生凝聚块、均匀分散。
如上所述，本实施例的碳纤维复合材料可以作为弹性体系列材料使用，或者可以作为金属、树脂等复合材料的原料使用。碳纳米纤维一般具有相互络合而难以分散到介质中的性质。但是，当将本实施例的碳纤维复合材料作为金属、树脂的复合材料的原材料使用时，因为碳纳米纤维在弹性体中以均匀分散的状态存在，所以通过混合该原料与金属或树脂等介质，可以很容易地在介质中分散碳纳米纤维。
实施例
下面对本发明的实施例进行描述，但本发明并不局限于此。
(实施例一～三、比较例一～四)
(1)实施例一～三的试样制作
表1所示的弹性体是利用密闭式混炼法混炼规定量的碳纳米纤维制成试样。
(a)在密闭式混炼机的布拉折弯机(混炼室设定温度为20℃)中加入表1所示的规定量(100g)的弹性体(100重量份(phr))。弹性体使用JSR社(公司)制造的EPDM(EP22)。
(b)将表1所示量(10重量份(phr))的碳纳米纤维加入到弹性体中。并且，同时也将1重量份(phr)硬脂酸加入到弹性体中。另外，在实施例三及比较例四中，在加入碳纳米纤维之前加入60重量份(phr)的碳黑。并且，碳纳米纤维使用平均直径为13nm的ILJIN社(公司)制造的碳纳米纤维。碳黑使用平均颗粒直径为66nm的SRF级。
(c)当碳纳米纤维加入结束后，进行混合弹性体和碳纳米纤维的混合物的混合(素炼)工序，然后从转子中取出。
(d)在设定温度为20℃的密闭式混炼机的转子中加入在上述(c)中得到的混合物，按照表1所示混炼时间进行第一混炼工序，然后将其从转子中取出。
(e)将在上述(d)中得到的混合物加入到设定为表1所示的第二温度的密闭式混炼机中，按照表1所示的混炼时间进行第二混炼工序，然后将其从密闭式混炼机中取出。
(f)在辊间隔(辊隙)变窄为0.3mm、辊温度为20℃的六英寸开式辊中加入在上述(e)中得到的混合物，进行十次薄通(第三混炼工序)。薄通反复进行了十次。在该薄通工序中，作为交联剂添加2重量份(phr)的过氧化物，再将薄通后的混合物压延到1.1mm厚，然后取出。
(g)将剪切为模具尺寸的试样放置在模具内，在175℃、100kgf/cm2下进行20分钟冲压交联，形成约1.0mm厚的交联片。
这样，得到实施例一～三的试样。
另外，作为比较例一将EPDM单体作为试样。比较例二省略了第一、第二混炼工序(上述(d)和(e)工序)得到试样。比较例三、比较例四省略了第二混炼工序(上述(e)工序)得到试样。
(2)TB(拉伸强度)、EB(断裂伸长率)、M100(定伸应力)的测定
对于实施例一、实施例二及比较例一至三的试样，根据JIS K6521-1993测定TB、EB、M100。其结果如表1所示。
表1
实施例一 实施例二 实施例三 比较例一 比较例二 比较例三 比较例四
弹性体的种类 EPDM EPDM EPDM EPDM EPDM EPDM EPDM
配合比例 弹性体(phr)     100     100     100     100     100     100     100
碳纳米纤维(phr)     10     10     10     0     10     10     10
SPF碳黑(phr)     0     0     60     0     0     0     60
第一混炼工序 第一温度(℃)     20     20     20     -     -     20     20
时间(min)     10     10     10     -     -     10     10
第二混炼工序 第二温度(℃)     60     100     100     -     -     -     -
时间(min)     10     10     10     -     -     -     -
第三混炼工序 第三温度(℃)     20     20     20     -     20     20     20
薄通次数(次)     10     10     10     -     10     10     10
TB(MPa)     9.5     9.6     27.2     1.5     5.1     6.9     19.4
EB(％)     125     145     135     175     135     170     120
M100(MPa)     6.6     7.4     24.3     1.1     3.9     3.5     15.1
从表1可知，根据本发明的实施例一、实施例二，可以确认以下事实。即，含有碳纳米纤维的碳纤维复合材料与不含有碳纳米纤维的EPDM单体的情况相比，TB及M100的值较大。并且，本发明的碳纤维复合材料的TB值与比较例二及比较例三的情况相比较大。另外，本发明的碳纤维复合材料的M100值与比较例二及比较例三的情况相比较大。由此可知：在根据实施例的碳纤维复合材料中，碳纳米纤维在整体上很好地分散，且碳纳米纤维的凝聚块也很少。另外，通过含有均匀分散在弹性体中的碳纳米纤维可以确认：根据本发明的实施例，在维持EB(剪切拉伸)的同时，也提高了TB(拉伸强度)及M100(定伸应力)，并且通过使用碳纳米纤维可以得到加强效果。如比较例四所述，在混入有碳黑时也分别提高了TB、EB、M100；从实施例三可知：在维持EB的同时，TB和M100也得到均衡的提高。
另外，对于在实施例二中得到的碳纤维复合材料的试样，还得到了SEM(Scanning Electron Microscopy)图像。该SEM图像如图4所示。此时的拍摄条件是：加速电压为3.0kV，放大率为10.0k。从图4中可以确认：在EPDM中，碳纳米纤维在相互分离的状态下均匀分散。在图4中，发白的线状部分为碳纳米纤维。
为了参考，图5示出比较例三的试样的SEM图像。SEM图像的拍摄条件是：加速电压为3.0kV，放大率为10.0k。从图5的SEM拍摄像可知：碳纳米纤维在整体上分散，但是，存在很多相互络合的小凝聚块。
由以上所述可知：根据本发明的方法，可以将通常很难分散到基材中的碳纳米纤维均匀地分散到弹性体中，特别是对于非极性弹性体，例如EPDM。
符号说明
10第一转子                 20第二转子
30弹性体                   40碳纳米纤维
50碳黑                     60材料供给口
70混炼室                   100密闭式混炼机

Claims (12)

1.一种碳纤维复合材料的制造方法，包括：
第一混炼工序，在第一温度下混炼弹性体和碳纳米纤维；以及
第二混炼工序，在第二温度下混炼在所述第一混炼工序中得到的混合物；
其中，所述第一温度比所述第二温度低50～100℃。
2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料的制造方法，其中：所述弹性体的分子量为5000～500万。
3.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料的制造方法，其中：所述弹性体为非极性的弹性体。
4.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料的制造方法，其中：所述弹性体为EPDM。
5.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料的制造方法，其中：
所述第一温度为0～50℃；
所述第二温度为50～150℃。
6.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料的制造方法，其中：所述碳纳米纤维的平均直径为0.5～500nm。
7.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料的制造方法，其中：在所述第一混炼工序中，在所述弹性体和所述碳纳米纤维中添加碳黑进行混炼。
8.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料的制造方法，其中：所述第一混炼工序通过密闭式混炼法进行。
9.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料的制造方法，其中：所述第二混炼工序通过密闭式混炼法进行。
10.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料的制造方法，其中：还包括第三混炼工序，在比所述第二温度低的第三温度下混炼在所述第二混炼工序中得到的碳纤维复合材料。
11.根据权利要求10所述的碳纤维复合材料的制造方法，其中：
所述第三混炼工序使用开式辊进行多次薄通，所述开式辊的辊间隔设为小于等于0.5mm。
12.一种根据权利要求1至11中任一项所述的制造方法得到的碳纤维复合材料。
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