CN108391630B - 一种空心碳纤维浮标的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空心碳纤维浮标的制备方法。具体为将碳纤维浮标半成品放入DMF水溶液中浸泡，DMF水溶液通过浮标两端的1.0开口处渗进去，逐步与PU内芯产生反应，直至PU内芯软化，再用钢针伸入浮标内将已经软化的PU内芯捣散，然后用气枪将软化的的PU内芯碎末吹出来，然后标尾胶合碳纤维杆，浮标的标头胶合玻璃纤维杆即可；此种处理方法可以实现外面包覆的碳纤维布没有任何损失，而使里面的PU内芯完全溶解掉，环保，原料廉价易得，同时质量轻，浮力比大，敏感度高。
Description
技术领域
本发明涉及浮标领域，尤其涉及一种空心碳纤维浮标的制备方法。
背景技术
目前的浮标由于是实心，不够轻，灵敏度不够。同时其空心浮标的生产方法也很难操作，所以目前市面上几乎都是实心浮标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单容易的空心浮标的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供一种空心碳纤维浮标的制备方法，其特征在于，将碳纤维浮标半成品放入DMF水溶液中浸泡，DMF水溶液通过浮标两端的1.0开口处渗进去，逐步与PU内芯产生反应，直至PU内芯软化，再用钢针伸入浮标内将已经软化的PU内芯捣散成碎末，用气枪将软化的的PU内芯碎末吹出来，然后标尾胶合碳纤维杆，浮标的标头胶合玻璃纤维杆即可；
所述碳纤维浮标半成品最外层包覆的是碳纤维布，浮标的标尾胶合碳纤维杆，浮标的标头胶合玻璃纤维杆，碳纤维布里面包覆的是经过处理的PU内芯，PU内芯中空。
进一步，将碳纤维浮标半成品放入体积浓度为70-90％DMF水溶液中浸泡3-5小时即可。
进一步，将碳纤维浮标半成品放入体积浓度70-90％DMF水溶液中浸泡4小时即可。
进一步，所述经过处理的PU内芯为，将PU黑白料调配好，优选的，PU黑白料的重量比例为1:1；均匀搅拌，倒入模具型腔内成型得到第一PU内芯；将所得第一PU内芯从模具内取出，并将PU内芯中的顶针拔出；用砂纸对第一PU内芯表面进行粗化，并将表面处理干净；在第一PU内芯表面均匀涂上环氧树脂，然后在常温下静置得到第二PU内芯，即为经过处理的PU内芯；优选的，所述环氧树脂的厚度为0.01MM以内。
进一步，所述碳纤维布为0-90℃的UD布，玻璃纤维布；1K，1.5K，3K，12K的编制纤维布。
进一步，所述玻璃纤维布含染色玻璃纤维布；所述编制纤维布含各种颜色电镀外观的纤维布。
本发明所述浮标又称鱼标，鱼漂，浮漂，浮子，鱼浮、浮标等。是钓鱼的重要渔具之一。
本发明的制备方法中，两片材料的搭接口长度控制在0.5-1.0MM之间，主要考虑重量的问题和产品外径；太长，浮标就太重，其强度和浮力比达不到要求；太短的话，碳纤维两端不能搭接，就会造成强度不够，可能会从没有搭接的地方断裂，或者pu内芯将材料涨开。
本发明所述铁芯必须采用钨钢，保证直度才能达到产品成型出来以后的孔是直线，胶合两端纤维杆后真圆度不能有摆动。
本发明碳纤维浮标两端胶合的是，碳纤维杆和玻璃纤维杆。其中玻璃纤维杆为白色，韧性好，柔软，更便宜。碳纤维杆为黑色，刚性好。本发明结合两者的优点，实现最优的效果。
本发明碳纤维浮标的PU内芯是黑料和白料产生铰链反应后的产物，一般的溶剂没有办法溶解，如果用高腐蚀性的，不环保的同时还危害身体，还会损害已经固化的树脂和碳纤维。同时，浮标的端口本来就很小，只有1.0-1.2mm，根本就没有什么工具能把已经软化的PU取出来。本发明的申请人经过了大量艰苦卓绝的工作，才得到本发明的技术方案，即将碳纤维浮标半成品放入70-90体积％DMF水溶液中3-5小时，DMF水溶液通过浮标两端的1.0开口处渗进去，逐步与PU内芯产生反应，达到分解软化的效果。等PU内芯完全软化后，用钢针伸入浮标内将已经软化的PU内芯捣散成碎末，然后用气枪将软化的的PU内芯碎末吹出来即可。此种处理方法可以实现外面包覆的碳纤维布没有任何损失，而使里面的PU内芯完全溶解掉，在实现本发明目的的同时，环保，原料廉价易得。
浮标本身重量都不重，市面上的浮标重量也都相差不大，约相差0.3克左右，市场竞争的主要就是这一点。而本发明的空心碳纤维浮标的重量最低可以达到1.19克。
本发明的方法中，当DMF水溶液的浓度低于70体积％，则不能完全溶解掉PU内芯，高于90体积％，则对外层的碳纤维布有损坏。同时在70-90体积％DMF水溶液中3-5小时也是此原因：低于3小时达不到完全溶解PU内芯的目的，高于5小时对外层的碳纤维布有损坏。所以本发明的申请人将碳纤维浮标放入70-90体积％DMF水溶液中3-5小时即可。
本发明所述空心碳纤维浮标(1.19-1.31)比实心碳纤维浮标轻(1.40-1.60克)轻，浮力比也比发泡内芯浮的浮力比大大增加。
故本发明所得的空心碳纤维浮标，质量轻，浮力比大，敏感度高。
附图说明
图1是实施例1制备过程中用砂纸对第一PU内芯表面进行粗化及将表面处理干净的照片；
图2为实施例1制备过程中铁芯穿入pu内芯前的照片；
图3为实施例1制备过程中铁芯穿入pu内芯后的照片；
图4为实施例1制备过程中准备包覆的照片；
图5为实施例1制备过程中包好的照片；
图6为实施例1制备过程中包好后入模成型的照片；
图7和图8为实施例1制备过程中成型好以后的照片；
图9是实施例1制备过程中拔掉铁芯后的照片；
图10和11为实施例1制备过程中准备胶合前的照片；
图12为实施例1制备过程中胶合好后的照片；
图13是实施例1制备过程中胶合前后的对比照片；
图14a是实施例1所得的碳纤维浮标外观照片；
图14b是实施例1所得的碳纤维浮标外观示意图；
图15a是实施例1所得的碳纤维浮标揭开最外面的碳纤维层后的结构照片；
图15b是实施例1所得的碳纤维浮标揭开最外面的碳纤维层后的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
以下实施例所用PU黑白料是聚氨酯的一种；可以从很多商家购买得到，比如可从安丘市腾旭聚氨脂保温材料厂购买得到的聚氨酯黑料和聚氨酯百料。
环氧树脂可以从很多商家购买得到，比如可从东莞市荣中化工有限公司购买得到。
实施例1：碳纤维浮标半成品的制备
(一)、制作PU内芯：
1.将PU黑白料按照重量比例1：1的比例调配好，均匀搅拌，倒入模具型腔内，成型时间6分钟；成型温度80℃，得到第一PU内芯；
2.将所得第一PU内芯从模具内取出，并将PU内芯中的顶针拔出；
3.用600#的砂纸对第一PU内芯表面进行粗化，即将PU内芯表面均匀细磨一遍，并将表面处理干净；见图1所示。
4.在第一PU内芯表面均匀涂上环氧树脂，涂层的厚度必须控制在0.01MM以内，可以用刮刀将PU内芯表面多余的树脂刮干净，然后在常温下静置12小时即得第二PU内芯，静置是让树脂在常温下自然反应，表层会比较干燥但是没有硬化，便于操作以及和碳纤维布上的树脂更好的结合在一起。
(二)成型碳纤
1.将钨钢铁芯穿入第二PU内芯内(见图2和图3)；图2为铁芯穿入pu内芯前的照片，图3为铁芯穿入pu内芯后的照片。
2.将碳纤维布裁切成产品相同的形状和面积(按PU内芯的周长取值，材料要分成两半对包在PU内芯上，两片材料的搭接口长度控制在0.5-1.0MM之间，主要考虑重量的问题和产品外径；太长，浮标就太重，其强度和浮力比达不到要求；太短的话，碳纤维两端不能搭接，就会造成强度不够，可能会从没有搭接的地方断裂，或者pu内芯将材料涨开。裁切好的碳纤维布包覆于第二PU内芯的表面。图4为准备包覆的照片；图5为包好的图片。
3.包好碳纤维的产品放入模具内成型，成型温度150℃，成型时间20分钟；见图6为包好后入模成型的照片。图7和图8为成型好以后的照片。
4.成型好的产品修边，整理，将铁芯拔出(见图9)。
得到碳纤维浮标半成品。
实施例2、空心碳纤维浮标的制备
将实施例1所得碳纤维浮标半成品放入体积浓度70％的DMF水溶液中浸泡4小时，DMF水溶液通过浮标两端的1.0开口处渗进去，逐步与PU内芯产生反应，直至PU内芯软化，用钢针伸入浮标内将已经软化的PU内芯捣散，然后用气枪将软化的的PU内芯碎末吹出来。
再胶合两端的碳纤维杆和玻璃纤维杆(玻纤杆和碳纤杆都是按产品设计的标准定做的，尺寸一般为0.8 0.9 1.0 1.2MM)；标头胶合玻璃纤维杆，标尾胶合碳纤维杆。图10和11为准备胶合前的照片。图12为胶合好后的照片。图13是胶合前后的对比照片，上为胶合前的，下为胶合后的。
粗化表面并刷上浮标专用冷冻漆，加工后段涂装外观：见图14a和14b(其中1是玻璃纤维杆，2是碳纤维布，3是碳纤维杆)。图15a和15b是揭开最外面的碳纤维层后的结构照片和图(其中4是PU内芯)。
本实施例所用碳纤维布，可以是碳纤维0-90℃的各种UD布，各种玻璃纤维布(含染色玻璃纤维布)；1K，1.5K，3K，12K等各种编制纤维布(含各种颜色电镀外观的纤维布，编制纤维布)。效果一样。
实施例3、空心碳纤维浮标的制备
将实施例1所得碳纤维浮标半成品放入体积浓度90％的DMF水溶液中浸泡5小时，DMF水溶液通过浮标两端的1.0开口处渗进去，逐步与PU内芯产生反应，直至PU内芯软化，用钢针伸入浮标内将已经软化的PU内芯捣散，然后用气枪将软化的的PU内芯碎末吹出来。
之后的步骤同实施例2。
实施例4、空心碳纤维浮标的制备
将实施例1所得碳纤维浮标半成品放入体积浓度80％的DMF水溶液中浸泡3小时，DMF水溶液通过浮标两端的1.0开口处渗进去，逐步与PU内芯产生反应，直至PU内芯软化，用钢针伸入浮标内将已经软化的PU内芯捣散，然后用气枪将软化的的PU内芯碎末吹出来。
之后的步骤同实施例2。
实施例5：实心碳纤维浮标对照的制备
将实施例1所得碳纤维浮标半成品胶合两端的碳纤维杆和玻璃纤维杆(玻纤杆和碳纤杆都是按产品设计的标准定做的，尺寸一般为0.8 0.9 1.0 1.2MM)；标头胶合玻璃纤维杆，标尾胶合碳纤维杆。图10和11为准备胶合前的照片。图12为胶合好后的照片。图13是胶合前后的对比照片，上为胶合前的，下为胶合后的。
粗化表面并刷上浮标专用冷冻漆，加工后段涂装外观：见图14a和14b(其中1是玻璃纤维杆，2是碳纤维布，3是碳纤维杆)。图15a和15b是揭开最外面的碳纤维层后的结构照片和图(其中4是PU内芯)。
本实施例所用碳纤维布，可以是碳纤维0-90℃的各种UD布，各种玻璃纤维布(含染色玻璃纤维布)；1K，1.5K，3K，12K等各种编制纤维布(含各种颜色电镀外观的纤维布，编制纤维布)。效果一样。
实施例6：效果对比
本实施例进行了实心碳纤维浮标对照(实施例5所得)和本发明所述空心碳纤维浮标(实施例2-4所得)的对比，结果见表1。
表1实心和空心碳纤维浮标检测结果表
注：浮力比是将一定重量的铅固定在标脚上，放入水中，浮标的标身刚入到水面以下，标尾在水面上，按吃铅的重量除以标身自重就是浮力比。
从表1可以看出，本发明所述空心碳纤维浮标(1.19-1.31)比实心碳纤维浮标轻(1.40-1.60克)轻，浮力比也比发泡内芯浮的浮力比大大增加。
故本实施例所得的空心碳纤维浮标，质量轻，浮力比大，敏感度高。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (6)
1.一种空心碳纤维浮标的制备方法，其特征在于，将碳纤维浮标半成品放入DMF水溶液中浸泡，DMF水溶液通过浮标两端的1.0开口处渗进去，逐步与PU内芯产生反应，直至PU内芯软化，再用钢针伸入浮标内将已经软化的PU内芯捣散成碎末，用气枪将软化的P U内芯碎末吹出来，然后标尾胶合碳纤维杆，浮标的标头胶合玻璃纤维杆即可；
所述碳纤维浮标半成品最外层包覆的是碳纤维布，浮标的标尾胶合碳纤维杆，浮标的标头胶合玻璃纤维杆，碳纤维布里面包覆的是经过处理的PU内芯，PU内芯中空；
所述经过处理的PU内芯为，将PU黑白料调配好，均匀搅拌，倒入模具型腔内成型得到第一PU内芯；将所得第一PU内芯从模具内取出，并将PU内芯中的顶针拔出；用砂纸对第一PU内芯表面进行粗化，并将表面处理干净；在第一PU内芯表面均匀涂上环氧树脂，然后在常温下静置得到第二PU内芯，即为经过处理的PU内芯；
将碳纤维浮标半成品放入体积浓度为70-90％DMF水溶液中浸泡3-5小时即可；
所述碳纤维浮标半成品按照以下方法制备得到：将钨钢铁芯穿入第二PU内芯内，将碳纤维布裁剪成产品相同的形状和面积，裁剪好的碳纤维布包覆于第二PU内芯的表面，包好碳纤维的产品放入模具内成型，成型好的产品修边，整理，将铁芯拔出，得到碳纤维浮标半成品。
2.权利要求1所述空心碳纤维浮标的制备方法，其特征在于，将碳纤维浮标半成品放入体积浓度70-90％DMF水溶液中浸泡4小时即可。
3.权利要求1所述空心碳纤维浮标的制备方法，其特征在于，所述经过处理的PU内芯中PU黑白料的重量比例为1:1。
4.权利要求1所述空心碳纤维浮标的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂的厚度为0.01MM以内。
5.权利要求1所述空心碳纤维浮标的制备方法，其特征在于，所述碳纤维布为0-90℃的UD布，玻璃纤维布；1K，1.5K，3K，12K的编制纤维布。
6.权利要求5所述空心碳纤维浮标的制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维布含染色玻璃纤维布；所述编制纤维布含各种颜色电镀外观的纤维布。
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2018
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Patent Citations (8)
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