本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著電子輕量化的發(fā)展，傳統(tǒng)的鋁鎂合金材料無法滿足要求，例如筆記本電腦從傳統(tǒng)的產(chǎn)品降到1公斤以下，Ipad從900克要向700克甚至500g發(fā)展，而與此同時其功能越來越強(qiáng)大，因此迫切需要新型的材料來解決。而碳纖維復(fù)合材料，具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低、耐腐蝕等優(yōu)點，可以解決設(shè)備輕量化、小型化的問題，特別是碳纖維制品的多元化發(fā)展，受到人們的廣泛關(guān)注。利用碳纖維復(fù)合材料作為電子產(chǎn)品的外殼，也已經(jīng)有所嘗試。如CN103660312A介紹了碳纖維外殼的制造方法，CN102609051A介紹了一種碳纖維筆記本電腦外殼及其制造方法及其制造設(shè)備，CN101254654A介紹了碳纖維材料加工工藝、移動終端外殼制造方法及移動終端。以上專利都涉及到電子產(chǎn)品用碳纖維板材的制備，雖然目前已經(jīng)有部分電子產(chǎn)品使用碳纖維外殼，但用量較少，主要是因為目前的生產(chǎn)工藝難以達(dá)到規(guī)模化生產(chǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)量低，生產(chǎn)成本高，無法普及。如果該類外殼材料全部使用碳纖維復(fù)合材料，成本較高，而且密度也較大。而因為碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度很好，作為電腦外殼其實力學(xué)性能是過剩的。因此研究者們利用碳纖維復(fù)合材料和其他材料進(jìn)行復(fù)合，這樣既可以降低成本，又可以進(jìn)一步降低密度，同時通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，使其性能比電腦外殼常用的材料鋁合金、鎂合金等的性能要好。

對于大多數(shù)便攜式的電子產(chǎn)品，使用環(huán)境不是太惡劣，也不會受到較為猛烈的撞擊等破壞。因此多個廠家推出三明治夾芯結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案，一方面可以降低成本，一方面可以選擇更輕的材料作為中間層，進(jìn)一步降低重量。目前三明治夾芯結(jié)構(gòu)的碳纖維板材，表層采用熱固性樹脂基碳纖維復(fù)合材料，夾芯層采用熱塑性高分子片材。熱固性樹脂基碳纖維復(fù)合材料有環(huán)氧基樹脂、雙馬來酰亞胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂等，常用的是環(huán)氧基樹脂。熱塑性高分子片材有尼龍材質(zhì)、聚碳酸酯材質(zhì)、聚烯烴材質(zhì)，常用的是聚烯烴材質(zhì)。但一般情況下，表層的熱固性樹脂基碳纖維復(fù)合材料和夾芯層的熱塑性高分子片材性能相差較大，不容易粘合，需要采用特殊的粘合材料。

專利CN101835596A中東麗公司推出一種三明治夾芯結(jié)構(gòu)，表面采用碳纖維的環(huán)氧預(yù)浸料，夾芯層采用軟質(zhì)樹脂材料，他們優(yōu)選是發(fā)泡的聚丙烯片材，而聚丙烯和環(huán)氧樹脂的性質(zhì)相差較遠(yuǎn)，兩者之間不容易粘結(jié)，該專利中為了保證兩種材料之間粘接，利用粘合性的無紡布、薄膜片材或粘合劑。這樣在生產(chǎn)中不僅需要增加新的材料，而且增加了工序，使用的粘合材料多有一定的氣味，會造成生產(chǎn)工人的不適。專利CN101231538A中仁寶電腦也出一種三明治夾芯結(jié)構(gòu)，表面采用碳纖維的環(huán)氧預(yù)浸料，夾芯層采用蜂窩結(jié)構(gòu)的片材。在該方案中也需要使用粘合劑，存在同樣的問題。

聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚烯烴彈性體(POE)等聚烯烴材料在高分子材料中密度比較輕，密度都在0.9克/cm³左右，其中聚丙烯是高分子材料中密度最輕輕，可以小于0.9克/cm³。因此選擇聚烯烴材料材料作為上述三明治結(jié)構(gòu)的夾芯層可以更好的實現(xiàn)輕量化，但聚烯烴材料本身的極性較低，和其他材料的粘結(jié)性很差，無法直接粘結(jié)，需要使用特殊的粘結(jié)材料，還增加了工藝，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

馬來酸酐、丙烯酸或酯及衍生物、雙馬來酰亞胺等物質(zhì)含有雙鍵和一個極性基團(tuán)，經(jīng)常用于和聚烯烴材料進(jìn)行接枝或共聚反應(yīng)，得到接枝產(chǎn)物或共聚物。但馬來酸酐、丙烯酸或酯及衍生物、雙馬來酰亞胺等共聚或接枝的聚烯烴，在以往都是作為相容劑，用于熱塑性高分子材料的共混改性。例如聚丙烯和尼龍的高分子合金，加入馬來酸酐接枝的聚丙烯，或在聚乙烯或聚丙烯中加碳酸鈣、滑石粉、氫氧化鋁或氫氧化鎂等礦物填充，可以提高其力學(xué)性能，但該使用方法增加了產(chǎn)品本身的重量。違背了輕量化的初衷。

本發(fā)明優(yōu)先選擇玻璃漂珠作為填充材料，玻璃漂珠的主要成分為二氧化硅，還含有一些鋁、鈣、鎂、鐵等元素，具有質(zhì)輕、低導(dǎo)熱、較高的強(qiáng)度、良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點，增加強(qiáng)度和剛性，同時達(dá)到輕量化。

此外，傳統(tǒng)的三明治夾芯結(jié)構(gòu)的碳纖維板材，需要首先對成卷的樹脂基碳纖維層進(jìn)行裁切、疊層，并需要在環(huán)氧基樹脂基碳纖維層和聚烯烴片材之間涂刷粘合劑，為了進(jìn)一步提高粘合性，還需要在不同材料界面之間加上無紡布，然后一片一片的模壓生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材，該板材能夠達(dá)到高強(qiáng)度、輕量化、高度粘結(jié)性的特點，與現(xiàn)有產(chǎn)品相比，無需額外添加粘結(jié)劑，同時本發(fā)明提供一種碳纖維板材的制備方法，制得的產(chǎn)品能夠達(dá)到上述效果，實現(xiàn)產(chǎn)品的連續(xù)化生產(chǎn)(如圖2所示)。

一種用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材，自上而下依次包括N層樹脂基碳纖維層、聚烯烴改性片材、M層樹脂基碳纖維層，其中：所述N≥1，M≥1，所述聚烯烴改性片材以聚烯烴為主材料，加入不飽和接枝單體、引發(fā)劑、玻璃漂珠，通過熔融接枝或共聚制成，所述玻璃漂珠的粒徑為1-20μm，密度為0.2-1.0g/cm³。

優(yōu)選地，所述聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、POE中的任意一種或幾種混合；所述不飽和接枝單體為馬來酸酐、丙烯酸、丙烯酸酯、雙馬來酰亞胺中的任意一種；所述引發(fā)劑選自有機(jī)過氧化物引發(fā)劑和/或無機(jī)過氧化物引發(fā)劑。

優(yōu)選地，所述有機(jī)過氧化物引發(fā)劑為過氧化二異丙苯、過氧化二叔丁基、過氧化苯甲酰、過氧化環(huán)己酮、過氧化二碳酸二環(huán)己酯中的一種或幾種；所述無機(jī)過氧化物引發(fā)劑為硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述樹脂基碳纖維層包括樹脂和碳纖維，所述樹脂為環(huán)氧樹脂、乙烯基樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂的一種或多種，所述碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維一種或多種。

一種用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材的制備方法，包括以下具體步驟：

S1：樹脂和碳纖維的含浸：對樹脂和碳纖維進(jìn)行濕法浸漬形成樹脂基碳纖維層；

S2：聚烯烴改性片材的制備(如圖1所示)：通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融接枝或共聚造粒，得聚烯烴改性粒子，改性粒子經(jīng)流延或雙向拉伸、冷卻制成所需聚烯烴改性片材；

S3：疊合：以聚烯烴改性片材為中心層，其上下對稱的疊合相同層數(shù)的經(jīng)步驟S1浸漬后的樹脂基碳纖維層，疊合采用對稱的0°/90°交替疊合；

S4：碳纖維板材加工：采用平板熱壓機(jī)對步驟S3獲得的材料進(jìn)行合模并抽真空，加熱、加壓并保持5-15分鐘，結(jié)束后降溫、冷壓并保持3-5分鐘，冷壓完成后恢復(fù)常壓，冷卻，即得。

優(yōu)選地，步驟S1中樹脂基碳纖維層中樹脂的含量為35-40％。

優(yōu)選地，步驟S2中，雙螺桿擠出機(jī)熔融接枝或共聚反應(yīng)溫度為150-170℃，流延或雙向拉伸溫度為220-240℃，冷卻溫度為≤30℃。

優(yōu)選地，步驟S2中，聚烯烴改性片材的厚度為0.6-0.8mm。

優(yōu)選地，步驟S4中加熱為將溫度加至151-155℃，加壓為將壓力加至80kgf/cm²，步驟S4中降溫為將溫度降至80℃以下，步驟S4中冷壓壓力為30kgf/cm²。

優(yōu)選地，聚烯烴改性片材中，聚烯烴為85-95重量份，不飽和接枝單體為0.8-2.5重量份，引發(fā)劑為0.05-0.2重量份，玻璃漂珠20-35重量份。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、本發(fā)明通過在聚烯烴材料中加入不飽和單體進(jìn)行接枝或共聚反應(yīng)，可以有效增強(qiáng)非極性材料與樹脂基碳纖維層的粘結(jié)性，同時通過在聚烯烴改性材料中加入引發(fā)劑，使得改性后的聚烯烴材料的極性大大增強(qiáng)，不僅能夠快速與樹脂基碳纖維層相粘結(jié)，其長期粘接后的穩(wěn)定性高，粘結(jié)后的產(chǎn)品性能也得到了極大的改善。

2、本發(fā)明利用聚烯烴改性片材作為整體片材的夾心層，該材料的加入不僅可以起到加強(qiáng)筋的作用，抵消因碳纖維復(fù)合材料各向異性引起的收縮率不一致，同時可以實現(xiàn)產(chǎn)品的一次成型，極大的提高生產(chǎn)效率，制得碳纖維板材具有阻燃，變形度低，重量輕等優(yōu)點，易于批量化生產(chǎn)，特別適合電子產(chǎn)品的輕量化應(yīng)用。

3、本發(fā)明利用馬來酸酐、丙烯酸、丙烯酸酯、雙馬來酰亞胺等共聚或接枝的聚烯烴改性片材，提高了和環(huán)氧基材料的粘結(jié)性能，與使用其他粘結(jié)材料相比，本發(fā)明節(jié)省了材料，簡化了工藝，改善了工作環(huán)境。

4、本發(fā)明在馬來酸酐、丙烯酸、丙烯酸酯、雙馬來酰亞胺等共聚或接枝的聚烯烴改性片材中加入部分玻璃漂珠作為填充，既可以增加強(qiáng)度和剛性，又可以進(jìn)一步輕量化。同時，本發(fā)明利用流延法或雙向拉伸法的工藝，得到的片材厚度可控，范圍可根據(jù)參數(shù)設(shè)定。

附圖說明：

圖1：聚烯烴改性片材制備工藝；

圖2：連續(xù)化生產(chǎn)工藝。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。

實施例1：

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材，自上而下依次包括第一樹脂基碳纖維層、第二樹脂基碳纖維層、聚烯烴改性片材、第三樹脂基碳纖維層和第四樹脂基碳纖維層，其中：聚烯烴改性片材以聚丙烯為主材料，加入馬來酸酐、過氧化二異丙苯、玻璃漂珠，通過熔融接枝制成；玻璃漂珠粒徑10μm、密度0.4g/cm³。

樹脂基碳纖維層中，樹脂為環(huán)氧樹脂，碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維。

聚烯烴改性片材配方：

聚丙烯85重量份、馬來酸酐0.8重量份、過氧化二異丙苯0.01重量份、玻璃漂珠25重量份。

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材的制備方法：

S1：樹脂和碳纖維的含浸：對樹脂和碳纖維進(jìn)行濕法浸漬形成樹脂基碳纖維層；

S2：聚烯烴改性片材的制備:通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融接枝造粒，得聚丙烯改性粒子，改性粒子經(jīng)流延、冷卻制成所需聚丙烯改性薄膜片材；

S3：疊合:以聚烯烴改性片材為中心層，其上下對稱的疊合相同層數(shù)的經(jīng)步驟S1浸漬后的樹脂基碳纖維層，疊合采用對稱的0°/90°交替疊合；

S4：碳纖維板材加工：采用平板熱壓機(jī)對步驟S3獲得的材料進(jìn)行合模并抽真空，加熱、加壓并保持5分鐘，結(jié)束后降溫、冷壓并保持3分鐘，冷壓完成后恢復(fù)常壓，冷卻，即得。

其中，步驟S1中樹脂基碳纖維層中樹脂的含量為35％；

步驟S2中，雙螺桿擠出機(jī)熔融接枝反應(yīng)溫度為150℃，流延溫度為220℃，冷卻溫度為30℃；

步驟S2中，聚烯烴改性片材的厚度為0.61mm。

步驟S4中加熱為將溫度加至151℃，加壓為將壓力加至80kgf/cm²，步驟S4中降溫為將溫度降至80℃，步驟S4中冷壓壓力為30kgf/cm²。

本產(chǎn)品的連續(xù)化生產(chǎn)工藝：

利用生產(chǎn)好的成卷的樹脂基碳纖維層和成卷的聚烯烴片材進(jìn)行疊合，實現(xiàn)連續(xù)化、批量化生產(chǎn)。上面一層成卷的樹脂基碳纖維層，中間一層成卷的聚烯烴片材，下面一層成卷的樹脂基碳纖維層，以相同的牽引速度前進(jìn)，前進(jìn)過程中收取樹脂基碳纖維層的離型紙和保護(hù)膜，經(jīng)過輥子壓合在一起。如果所需產(chǎn)品的上層和底層樹脂基碳纖維層多于一層，則在壓合后得到的產(chǎn)品的上層和底層再各放上一層樹脂基碳纖維層，這兩層樹脂基碳纖維層的纖維方向和原來預(yù)浸料的纖維方向垂直，然后再經(jīng)過一個或數(shù)個輥子進(jìn)一步壓合，依此類推。然后進(jìn)入層壓板中，層壓板有上下兩層，可以調(diào)節(jié)壓力和溫度，疊合后的材料在層壓板中保持一定時間，實現(xiàn)預(yù)浸料的固化和兩種材料之間的粘合，得到三明治夾芯結(jié)構(gòu)的碳纖維板材。本工藝能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的連續(xù)化生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝如圖2所示。

實施例2：

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材，自上而下依次包括第一樹脂基碳纖維層、第二樹脂基碳纖維層、聚烯烴改性片材、第三樹脂基碳纖維層和第四樹脂基碳纖維層，其中：聚烯烴改性片材以聚乙烯、聚丙烯、POE的混合物為主材料，加入丙烯酸酯、過氧化二叔丁基、過氧化苯甲酰、玻璃漂珠，通過共聚制成；玻璃漂珠粒徑20μm、密度1.0g/cm³。

樹脂基碳纖維層中，樹脂為乙烯基樹脂和醛酚樹脂的混合物(重量比為1：1)，碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維。

聚烯烴改性片材配方：

聚乙烯55重量份、聚丙烯20重量份、POE 10重量份、丙烯酸酯2重量份、過氧化二叔丁基0.01重量份、過氧化苯甲酰0.05重量份、玻璃漂珠30重量份。

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材的制備方法：

S1：樹脂和碳纖維的含浸：對樹脂和碳纖維進(jìn)行濕法浸漬形成樹脂基碳纖維層；

S2：聚烯烴改性片材的制備:通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行共聚造粒，得聚乙烯改性粒子，改性粒子經(jīng)雙向拉伸、冷卻制成所需聚乙烯改性薄膜片材；

S3：疊合:以聚烯烴改性片材為中心層，其上下對稱的疊合相同層數(shù)的經(jīng)步驟S1浸漬后的樹脂基碳纖維層，疊合采用對稱的0°/90°交替疊合；

S4：碳纖維板材加工：采用平板熱壓機(jī)對步驟S3獲得的材料進(jìn)行合模并抽真空，加熱、加壓并保持15分鐘，結(jié)束后降溫、冷壓并保持5分鐘，冷壓完成后恢復(fù)常壓，冷卻，即得。

其中，步驟S1中樹脂基碳纖維層中樹脂的含量為40％；

步驟S2中，雙螺桿擠出機(jī)共聚反應(yīng)溫度為170℃，雙向拉伸溫度為240℃，冷卻溫度為25℃；

步驟S2中，聚烯烴改性片材的厚度為0.68mm。

步驟S4中加熱為將溫度加至155℃，加壓為將壓力加至80kgf/cm²，步驟S4中降溫為將溫度降至75℃，步驟S4中冷壓壓力為30kgf/cm²。

實施例3：

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材，自上而下依次包括第一樹脂基碳纖維層、第二樹脂基碳纖維層、聚烯烴改性片材、第三樹脂基碳纖維層和第四樹脂基碳纖維層，其中：聚烯烴改性片材以聚丙烯為主材料，加入丙烯酸酯、硫酸鉀、玻璃漂珠，通過熔融接枝制成；玻璃漂珠粒徑15μm、密度0.8g/cm³。

樹脂基碳纖維層中，樹脂為不飽和聚酯樹脂，碳纖維為瀝青基碳纖維。

聚烯烴改性片材配方：

聚丙烯90重量份、丙烯酸酯2.5重量份、硫酸鉀2重量份、玻璃漂珠20重量份。

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材的制備方法：

S1：樹脂和碳纖維的含浸：對樹脂和碳纖維進(jìn)行濕法浸漬形成樹脂基碳纖維層；

S2：聚烯烴改性片材的制備：通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融接枝造粒，得聚丙烯改性粒子，改性粒子經(jīng)流延、冷卻制成所需聚丙烯改性薄膜片材；

S3：疊合：以聚烯烴改性片材為中心層，其上下對稱的疊合相同層數(shù)的經(jīng)步驟S1浸漬后的樹脂基碳纖維層，疊合采用對稱的0°/90°交替疊合；

S4：碳纖維板材加工：采用平板熱壓機(jī)對步驟S3獲得的材料進(jìn)行合模并抽真空，加熱、加壓并保持10分鐘，結(jié)束后降溫、冷壓并保持3分鐘，冷壓完成后恢復(fù)常壓，冷卻，即得。

其中，步驟S1中樹脂基碳纖維層中樹脂的含量為38％；

步驟S2中，雙螺桿擠出機(jī)熔融接枝反應(yīng)溫度為165℃，流延溫度為230℃，冷卻溫度為25℃；

步驟S2中，聚烯烴改性片材的厚度為0.71mm。

步驟S4中加熱為將溫度加至153℃，加壓為將壓力加至80kgf/cm²，步驟S4中降溫為將溫度降至75℃，步驟S4中冷壓壓力為30kgf/cm²。

實施例4：

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材，自上而下依次包括第一樹脂基碳纖維層、第二樹脂基碳纖維層、聚烯烴改性片材、第三樹脂基碳纖維層和第四樹脂基碳纖維層，其中：聚烯烴改性片材以聚乙烯為主材料，加入丙烯酸、過氧化環(huán)己酮、玻璃漂珠，通過熔融接枝制成；玻璃漂珠粒徑5μm、密度0.9g/cm³。

樹脂基碳纖維層中，樹脂為環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂的混合物(重量比為1：2)，碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維。

聚烯烴改性片材配方：

聚乙烯90重量份、丙烯酸0.8重量份、過氧化環(huán)己酮0.12重量份、玻璃漂珠35重量份。

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材的制備方法：

S1：樹脂和碳纖維的含浸：對樹脂和碳纖維進(jìn)行濕法浸漬形成樹脂基碳纖維層；

S2：聚烯烴改性片材的制備:通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融接枝造粒，得聚乙烯改性粒子，改性粒子經(jīng)流延、冷卻制成所需聚乙烯改性薄膜片材；

S3：疊合：以聚烯烴改性片材為中心層，其上下對稱的疊合相同層數(shù)的經(jīng)步驟S1浸漬后的樹脂基碳纖維層，疊合采用對稱的0°/90°交替疊合；

S4：碳纖維板材加工：采用平板熱壓機(jī)對步驟S3獲得的材料進(jìn)行合模并抽真空，加熱、加壓并保持12分鐘，結(jié)束后降溫、冷壓并保持3.5分鐘，冷壓完成后恢復(fù)常壓，冷卻，即得。

其中，步驟S1中樹脂基碳纖維層中樹脂的含量為40％；

步驟S2中，雙螺桿擠出機(jī)熔融接枝反應(yīng)溫度為165℃，流延溫度為225℃，冷卻溫度為20℃；

步驟S2中，聚烯烴改性片材的厚度為0.73mm。

步驟S4中加熱為將溫度加至153℃，加壓為將壓力加至80kgf/cm²，步驟S4中降溫為將溫度降至72℃，步驟S4中冷壓壓力為30kgf/cm²。

實施例5：

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材，自上而下依次包括第一樹脂基碳纖維層、第二樹脂基碳纖維層、聚烯烴改性片材、第三樹脂基碳纖維層和第四樹脂基碳纖維層，其中：聚烯烴改性片材以聚丙烯、POE的混合物為主材料，加入雙馬來酰亞胺、過硫酸鈉、玻璃漂珠，通過共聚制成；玻璃漂珠粒徑8μm、密度0.2g/cm³。

樹脂基碳纖維層中，樹脂為醛酚樹脂，碳纖維為瀝青基碳纖維。

聚烯烴改性片材配方：

聚丙烯62重量份、POE 25重量份、雙馬來酰亞胺0.8重量份、過硫酸鈉0.16重量份、玻璃漂珠35重量份。

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材的制備方法：

S1：樹脂和碳纖維的含浸：對樹脂和碳纖維進(jìn)行濕法浸漬形成樹脂基碳纖維層；

S2：聚烯烴改性片材的制備:通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行共聚造粒，得聚丙烯改性粒子，改性粒子經(jīng)雙向拉伸、冷卻制成所需聚丙烯改性薄膜片材；

S3：疊合：以聚烯烴改性片材為中心層，其上下對稱的疊合相同層數(shù)的經(jīng)步驟S1浸漬后的樹脂基碳纖維層，疊合采用對稱的0°/90°交替疊合；

S4：碳纖維板材加工：采用平板熱壓機(jī)對步驟S3獲得的材料進(jìn)行合模并抽真空，加熱、加壓并保持15分鐘，結(jié)束后降溫、冷壓并保持5分鐘，冷壓完成后恢復(fù)常壓，冷卻，即得。

其中，步驟S1中樹脂基碳纖維層中樹脂的含量為36％；

步驟S2中，雙螺桿擠出機(jī)共聚反應(yīng)溫度為155℃，雙向拉伸溫度為232℃，冷卻溫度為30℃；

步驟S2中，聚烯烴改性片材的厚度為0.69mm。

步驟S4中加熱為將溫度加至151℃，加壓為將壓力加至80kgf/cm²，步驟S4中降溫為將溫度降至65℃，步驟S4中冷壓壓力為30kgf/cm²。

實施例6：

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材，自上而下依次包括第一樹脂基碳纖維層、第二樹脂基碳纖維層、聚烯烴改性片材、第三樹脂基碳纖維層和第四樹脂基碳纖維層，其中：聚烯烴改性片材以乙烯-醋酸乙烯共聚物為主材料，加入雙馬來酰亞胺、過氧化二異丙苯、過氧化二碳酸二環(huán)己酯、玻璃漂珠，通過共聚制成；玻璃漂珠粒徑12μm、密度0.4g/cm³。

樹脂基碳纖維層中，樹脂為環(huán)氧樹脂，碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維。

聚烯烴改性片材配方：

乙烯-醋酸乙烯共聚物88重量份、雙馬來酰亞胺2.1重量份、過氧化二異丙苯0.1重量份、過氧化二碳酸二環(huán)己酯0.08重量份、玻璃漂珠25重量份。

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材的制備方法：

S1：樹脂和碳纖維的含浸：對樹脂和碳纖維進(jìn)行濕法浸漬形成樹脂基碳纖維層；

S2：聚烯烴改性片材的制備:通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行共聚造粒，得聚丙烯改性粒子，改性粒子經(jīng)雙向拉伸、冷卻制成所需聚丙烯改性薄膜片材；

S3：疊合：以聚烯烴改性片材為中心層，其上下對稱的疊合相同層數(shù)的經(jīng)步驟S1浸漬后的樹脂基碳纖維層，疊合采用對稱的0°/90°交替疊合；

S4：碳纖維板材加工：采用平板熱壓機(jī)對步驟S3獲得的材料進(jìn)行合模并抽真空，加熱、加壓并保持8分鐘，結(jié)束后降溫、冷壓并保持3分鐘，冷壓完成后恢復(fù)常壓，冷卻，即得。

其中，步驟S1中樹脂基碳纖維層中樹脂的含量為35％；

步驟S2中，雙螺桿擠出機(jī)共聚反應(yīng)溫度為158℃，雙向拉伸溫度為225℃，冷卻溫度為25℃；

步驟S2中，聚烯烴改性片材的厚度為0.62mm。

步驟S4中加熱為將溫度加至155℃，加壓為將壓力加至80kgf/cm²，步驟S4中降溫為將溫度降至68℃，步驟S4中冷壓壓力為30kgf/cm²。

實施例7：

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材，自上而下依次包括第一樹脂基碳纖維層、第二樹脂基碳纖維層、聚烯烴改性片材、第三樹脂基碳纖維層和第四樹脂基碳纖維層，其中：聚烯烴改性片材以POE為主材料，加入丙烯酸、過氧化二異丙苯、過氧化二碳酸二環(huán)己酯、過硫酸銨、玻璃漂珠，通過熔融接枝制成；玻璃漂珠粒徑14μm、密度0.5g/cm³。

樹脂基碳纖維層中，樹脂為乙烯基樹脂，碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維和瀝青基碳纖維的混合物(重量比為1:1)。

聚烯烴改性片材配方：

POE 85重量份、丙烯酸0.8重量份、過氧化二異丙苯0.05重量份、過氧化二碳酸二環(huán)己酯0.05重量份、過硫酸銨0.05重量份、玻璃漂珠25重量份。

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材的制備方法：

S1：樹脂和碳纖維的含浸：對樹脂和碳纖維進(jìn)行濕法浸漬形成樹脂基碳纖維層；

S2：聚烯烴改性片材的制備:通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融接枝造粒，得聚丙烯改性粒子，改性粒子經(jīng)雙向拉伸、冷卻制成所需聚丙烯改性薄膜片材；

S3：疊合：以聚烯烴改性片材為中心層，其上下對稱的疊合相同層數(shù)的經(jīng)步驟S1浸漬后的樹脂基碳纖維層，疊合采用對稱的0°/90°交替疊合；

S4：碳纖維板材加工：采用平板熱壓機(jī)對步驟S3獲得的材料進(jìn)行合模并抽真空，加熱、加壓并保9分鐘，結(jié)束后降溫、冷壓并保持4.5分鐘，冷壓完成后恢復(fù)常壓，冷卻，即得。

其中，步驟S1中樹脂基碳纖維層中樹脂的含量為38％；

步驟S2中，雙螺桿擠出機(jī)熔融接枝反應(yīng)溫度為161℃，雙向拉伸溫度為232℃，冷卻溫度為24℃；

步驟S2中，聚烯烴改性片材的厚度為0.78mm。

步驟S4中加熱為將溫度加至151℃，加壓為將壓力加至80kgf/cm²，步驟S4中降溫為將溫度降至75℃，步驟S4中冷壓壓力為30kgf/cm²。

實施例8：

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材，自上而下依次包括第一樹脂基碳纖維層、第二樹脂基碳纖維層、聚烯烴改性片材、第三樹脂基碳纖維層和第四樹脂基碳纖維層，其中：聚烯烴改性片材以聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物為主材料，加入雙馬來酰亞胺、過氧化二叔丁基、過氧化苯甲酰、過氧化環(huán)己酮、乙烯-醋酸乙烯共聚物、玻璃漂珠，通過熔融接枝制成；玻璃漂珠粒徑18μm、密度0.9g/cm³。

樹脂基碳纖維層中，樹脂為乙烯基樹脂和不飽和聚酯樹脂的混合物(重量比為2:1)，碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維和瀝青基碳纖維的混合物(重量比為1:3)。

聚烯烴改性片材配方：

聚乙烯42重量份、聚丙烯35重量份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10重量份、雙馬來酰亞胺1.8重量份、過氧化二叔丁基0.06重量份、過氧化苯甲酰0.05重量份、過氧化環(huán)己酮0.06重量份、玻璃漂珠30重量份。

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材的制備方法：

S1：樹脂和碳纖維的含浸：對樹脂和碳纖維進(jìn)行濕法浸漬形成樹脂基碳纖維層；

S2：聚烯烴改性片材的制備:通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融接枝造粒，得聚乙烯改性粒子，改性粒子經(jīng)流延、冷卻制成所需聚乙烯改性薄膜片材；

S3：疊合：以聚烯烴改性片材為中心層，其上下對稱的疊合相同層數(shù)的經(jīng)步驟S1浸漬后的樹脂基碳纖維層，疊合采用對稱的0°/90°交替疊合；

S4：碳纖維板材加工：采用平板熱壓機(jī)對步驟S3獲得的材料進(jìn)行合模并抽真空，加熱、加壓并保持12分鐘，結(jié)束后降溫、冷壓并保持5分鐘，冷壓完成后恢復(fù)常壓，冷卻，即得。

其中，步驟S1中樹脂基碳纖維層中樹脂的含量為40％；

步驟S2中，雙螺桿擠出機(jī)熔融接枝反應(yīng)溫度為163℃，流延溫度為236℃，冷卻溫度為25℃；

步驟S2中，聚烯烴改性片材的厚度為0.80mm。

步驟S4中加熱為將溫度加至151℃，加壓為將壓力加至80kgf/cm²，步驟S4中降溫為將溫度降至80℃，步驟S4中冷壓壓力為30kgf/cm²。

實施例9：

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材，自上而下依次包括第一樹脂基碳纖維層、第二樹脂基碳纖維層、聚烯烴改性片材、第三樹脂基碳纖維層和第四樹脂基碳纖維層，其中：聚烯烴改性片材以聚乙烯、聚丙烯、POE的混合物為主材料，加入馬來酸酐、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、玻璃漂珠，通過熔融接枝制成；玻璃漂珠粒徑12μm、密度0.5g/cm³。

樹脂基碳纖維層中，樹脂為酚醛樹脂，碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維。

聚烯烴改性片材配方：

聚乙烯20重量份、聚丙烯65重量份、POE 8重量份、馬來酸酐0.8重量份、過氧化二異丙苯0.1重量份、過氧化苯甲酰0.04重量份、玻璃漂珠30重量份。

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材的制備方法：

S1：樹脂和碳纖維的含浸：對樹脂和碳纖維進(jìn)行濕法浸漬形成樹脂基碳纖維層；

S2：聚烯烴改性片材的制備:通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融接枝造粒，得聚丙烯改性粒子，改性粒子經(jīng)雙向拉伸、冷卻制成所需聚丙烯改性薄膜片材；

S3：疊合：以聚烯烴改性片材為中心層，其上下對稱的疊合相同層數(shù)的經(jīng)步驟S1浸漬后的樹脂基碳纖維層，疊合采用對稱的0°/90°交替疊合；

S4：碳纖維板材加工：采用平板熱壓機(jī)對步驟S3獲得的材料進(jìn)行合模并抽真空，加熱、加壓并保持6分鐘，結(jié)束后降溫、冷壓并保持3分鐘，冷壓完成后恢復(fù)常壓，冷卻，即得。

其中，步驟S1中樹脂基碳纖維層中樹脂的含量為35％；

步驟S2中，雙螺桿擠出機(jī)熔融接枝反應(yīng)溫度為158℃，雙向拉伸溫度為228℃，冷卻溫度為20℃；

步驟S2中，聚烯烴改性片材的厚度為0.64mm。

步驟S4中加熱為將溫度加至151℃，加壓為將壓力加至80kgf/cm²，步驟S4中降溫為將溫度降至72℃，步驟S4中冷壓壓力為30kgf/cm²。

實施例10

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材，自上而下依次包括第一樹脂基碳纖維層、聚烯烴改性片材、第二樹脂基碳纖維層，其中：聚烯烴改性片材以聚乙烯、聚丙烯、POE的混合物為主材料，加入丙烯酸酯、過氧化二叔丁基、過氧化苯甲酰、玻璃漂珠，通過共聚制成；玻璃漂珠粒徑20μm、密度1.0g/cm³。

樹脂基碳纖維層中，樹脂為乙烯基樹脂和醛酚樹脂的混合物(重量比為1：1)，碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維。

聚烯烴改性片材配方：

聚乙烯55重量份、聚丙烯20重量份、POE 10重量份、丙烯酸酯2重量份、過氧化二叔丁基0.01重量份、過氧化苯甲酰0.05重量份、玻璃漂珠30重量份。

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材的制備方法：

S1：樹脂和碳纖維的含浸：對樹脂和碳纖維進(jìn)行濕法浸漬形成樹脂基碳纖維層；

S2：聚烯烴改性片材的制備:通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行共聚造粒，得聚乙烯改性粒子，改性粒子經(jīng)雙向拉伸、冷卻制成所需聚乙烯改性薄膜片材；

S3：疊合:以聚烯烴改性片材為中心層，其上下對稱的疊合相同層數(shù)的經(jīng)步驟S1浸漬后的樹脂基碳纖維層，疊合采用對稱的0°/90°交替疊合；

S4：碳纖維板材加工：采用平板熱壓機(jī)對步驟S3獲得的材料進(jìn)行合模并抽真空，加熱、加壓并保持15分鐘，結(jié)束后降溫、冷壓并保持5分鐘，冷壓完成后恢復(fù)常壓，冷卻，即得。

其中，步驟S1中樹脂基碳纖維層中樹脂的含量為40％；

步驟S2中，雙螺桿擠出機(jī)共聚反應(yīng)溫度為170℃，雙向拉伸溫度為240℃，冷卻溫度為25℃；

步驟S2中，聚烯烴改性片材的厚度為0.68mm。

步驟S4中加熱為將溫度加至155℃，加壓為將壓力加至80kgf/cm²，步驟S4中降溫為將溫度降至75℃，步驟S4中冷壓壓力為30kgf/cm²。

實施例11

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材，自上而下依次包括第一樹脂基碳纖維層、第二樹脂基碳纖維層、第三樹脂基碳纖維層、聚烯烴改性片材、第四樹脂基碳纖維層、第五樹脂基碳纖維層和第六樹脂基碳纖維層，其中：聚烯烴改性片材以聚乙烯、聚丙烯、POE的混合物為主材料，加入丙烯酸酯、過氧化二叔丁基、過氧化苯甲酰、玻璃漂珠，通過共聚制成；玻璃漂珠粒徑20μm、密度1.0g/cm³。

樹脂基碳纖維層中，樹脂為乙烯基樹脂和醛酚樹脂的混合物(重量比為1：1)，碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維。

聚烯烴改性片材配方：

聚乙烯50重量份、聚丙烯22重量份、POE 5重量份、丙烯酸酯2重量份、過氧化二叔丁基0.01重量份、過氧化苯甲酰0.05重量份、玻璃漂珠25重量份。

用于電子產(chǎn)品保護(hù)外殼的碳纖維板材的制備方法：

S1：樹脂和碳纖維的含浸：對樹脂和碳纖維進(jìn)行濕法浸漬形成樹脂基碳纖維層；

S2：聚烯烴改性片材的制備:通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行共聚造粒，得聚乙烯改性粒子，改性粒子經(jīng)雙向拉伸、冷卻制成所需聚乙烯改性薄膜片材；

S3：疊合:以聚烯烴改性片材為中心層，其上下對稱的疊合相同層數(shù)的經(jīng)步驟S1浸漬后的樹脂基碳纖維層，疊合采用對稱的0°/90°交替疊合；

S4：碳纖維板材加工：采用平板熱壓機(jī)對步驟S3獲得的材料進(jìn)行合模并抽真空，加熱、加壓并保持15分鐘，結(jié)束后降溫、冷壓并保持5分鐘，冷壓完成后恢復(fù)常壓，冷卻，即得。

其中，步驟S1中樹脂基碳纖維層中樹脂的含量為40％；

步驟S2中，雙螺桿擠出機(jī)共聚反應(yīng)溫度為170℃，雙向拉伸溫度為240℃，冷卻溫度為25℃；

步驟S2中，聚烯烴改性片材的厚度為0.68mm。

步驟S4中加熱為將溫度加至155℃，加壓為將壓力加至80kgf/cm²，步驟S4中降溫為將溫度降至75℃，步驟S4中冷壓壓力為30kgf/cm²。

對比例1：

采用目前常用的碳纖維板材，自上而下依次包括第一樹脂基碳纖維層、第二樹脂基碳纖維層、軟質(zhì)樹脂材料、第三樹脂基碳纖維層和第四樹脂基碳纖維層，其中：樹脂基碳纖維層采用環(huán)氧樹脂預(yù)浸的聚丙烯腈碳纖維，軟質(zhì)樹脂材料采用的是發(fā)泡的聚丙烯片材，個層之間需通過粘結(jié)劑粘結(jié)。

實施例1-9與對比例1數(shù)據(jù)比較，結(jié)果參見表1：

表1：

本發(fā)明利用聚烯烴改性片材作為碳纖維板材夾心層，該材料的加入不僅可以進(jìn)一步減輕重量，還可以起到加強(qiáng)筋的作用，抵消因碳纖維復(fù)合材料各向異性引起的收縮率不一致，避免其翹曲，同時可以實現(xiàn)產(chǎn)品的一次成型，極大的提高生產(chǎn)效率，制得碳纖維板材具有阻燃，變形度低，重量輕等優(yōu)點，易于批量化生產(chǎn)，特別是適合電子產(chǎn)品的輕量化應(yīng)用。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)技術(shù)方案及發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。