CN104277421B - 一种多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法 - Google Patents
一种多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104277421B CN104277421B CN201410491893.4A CN201410491893A CN104277421B CN 104277421 B CN104277421 B CN 104277421B CN 201410491893 A CN201410491893 A CN 201410491893A CN 104277421 B CN104277421 B CN 104277421B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon fiber
- grafting
- cnt
- poss
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本发明涉及一种多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，将碳纳米管CNTs用强酸进行氧化；将氧化后的碳纳米管先后用氯化亚砜、二元胺进行酰氯化和胺基化处理，引入氨基官能团；将碳纤维用强氧化酸氧化，然后用氯化亚砜酰氯化处理，引入酰氯基；将制得的修饰碳纳米管与修饰碳纤维混合接枝反应，得接枝了碳纳米管的碳纤维；将接枝了碳纳米管的碳纤维与半倍硅氧烷POSS混合接枝反应，得二元接枝POSS的碳纤维；将二元接枝POSS的碳纤维与基体树脂充分浸润后热压固化成型。CNTs和POSS在碳纤维表面共接枝会改善碳纤维的表面形貌，扩大与树脂基体的接触面积，以锚钉作用深入到树脂基体中，使界面机械啮合作用更强。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，属于碳纤维复合材料技术领域。
背景技术
碳纤维(CF)是由有机纤维在惰性气体中，经过高温碳化而制得的含碳量较高的纤维状碳材料,它具有碳材料的本征特征和纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维具有高强度、高模量、耐高温、密度低、耐摩擦、耐腐蚀和导电导热等优异性能。在同样体积的情况下，它的重量不到钢的1/4。碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是刚的7-9倍，抗拉弹性模量为230～430Gpa亦高于钢。因此碳纤维树脂复合材料的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右。材料的比模量越高，则构件的强度越大，比强度越高，则构件自重越小。正是由于其独特的性能，先进的碳纤维复合材料在航天航空、军事、汽车和建筑等领域发挥着重要作用。
然而，由于碳纤维是经过1300℃～1600℃高温碳化而制得的碳含量高达90％以上的碳材料，在高温惰性气体中碳化，随着非碳元素的逸出和碳的富集，使其表面活性降低，表面张力下降，与树脂基体的浸润性变差。此外，为了提高碳纤维的拉伸强度需要尽可能减小表面缺陷，因此，其表面体积也较小。平滑的表面使其与树脂基体的锚钉和机械结合作用较弱，导致复合材料的层间剪切强度降低，因此，采用碳纤维为增强材料制备复合材料时，均需要对碳纤维进行表面改性处理。表面处理不但可以改善碳纤维表面粗糙度和比表面积，增加与树脂基体的锚钉和机械结合作用，还可提高纤维表面活性原子的含量，提高参与反应的官能团含量，增加制备复合材料过程中与树脂基体形成的化学键数量。同时，碳纤维表面活性的改变，可以降低其与树脂之间的接触角，提高其浸润性能，这可以增强纤维表面与树脂基体之间的次价键结合(氢键、范德华力等)作用。其中碳纤维表面化学接枝法可以在纤维表面引入和产生新的活性点和官能团，并可以根据实际需求选择接枝的材料，是目前研究的热点。
发明内容
本发明目的是为了解决现有碳纤维增强复合材料界面的处理缺乏可控有效的表面活化方法，而导致碳纤维增强非极性树脂复合材料层间剪切强度低的问题，从而提供了一种界面粘结牢固的多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法。
本发明采取的技术方案为：
一种多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，包括步骤如下:
(1)将碳纳米管用强酸进行氧化；
(2)将氧化后的碳纳米管先后用氯化亚砜、二元胺进行酰氯化和胺基化处理，引入氨基官能团；
(3)将碳纤维用强氧化酸氧化，然后用氯化亚砜酰氯化处理，引入酰氯基；
(4)将步骤(2)制得的修饰碳纳米管与步骤(3)得的修饰碳纤维混合接枝反应，得接枝了碳纳米管的碳纤维；
(5)将接枝了碳纳米管的碳纤维与半倍硅氧烷POSS混合接枝反应，得二元接枝POSS的碳纤维；
(6)将二元接枝POSS的碳纤维与基体树脂充分浸润后热压固化成型。
所述的多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，优选包括步骤如下:
(1)将碳纳米管(CNTs)加入浓硫酸与浓硝酸的混合酸溶液，在60～80℃恒温水浴下搅拌反应2～4h，过滤、洗涤，真空条件下干燥得氧化后的碳纳米管；
(2)将氧化后的碳纳米管加入氯化亚砜和有机溶剂，加热至70-80℃反应48-72h，结束后减压蒸馏除去多余的SOCl2，然后加入二元胺，加热至75-80℃反应36-48h，用蒸馏水稀释，抽滤直至滤液呈中性，得到胺基化的碳纳米管，真空干燥备用；
(3)将碳纤维(CF)用丙酮回流抽提后烘干，然后加入强氧化酸，水浴加热至60-70℃氧化2～6h，反复清洗至中性，烘干，得到氧化的碳纤维，将氧化的碳纤维加入SOCl2和有机溶剂，水浴加热至70-80℃反应36-48h，取出后鼓风干燥，得到酰氯化的碳纤维；
(4)将胺基化的碳纳米管分散于有机溶剂中，分散均匀后加入酰氯化的碳纤维，50-60℃恒温水浴下反应60-72h，反应过程中每隔1～3h将反应溶液重新震荡分撒，以保证胺基化的碳纳米管分散均匀可与碳纤维充分接触，取出后用丙酮回流抽提除去纤维表面未参与反应的胺基化的碳纳米管，真空干燥箱干燥，得到接枝碳纳米管的碳纤维；
(5)将半倍硅氧烷POSS置于有机溶剂中，加入接枝碳纳米管的碳纤维，50-60℃恒温水浴下反应24h-36h，取出后用丙酮回流抽提除去纤维表面未参与反应的POSS分子，真空烘箱干燥，得到二元接枝POSS的碳纤维；
(6)配置环氧树脂和固化剂的均匀混合液，将二元接枝POSS的碳纤维与其混合充分浸润后置于模具中，将模具放于热压机上固化。
上述制备方法中步骤(1)所述的浓硫酸与浓硝酸体积比为3:1，碳纳米管与混合酸溶液的比例为0.04-0.05g/ml。碳纳米管为电弧放电、化学气相沉淀、模板法、太阳能法或激光蒸发中的任一种制备的单臂或多壁碳纳米管。
步骤(2)中氧化后的碳纳米管与氯化亚砜的比例为0.02-0.03g/ml，氯化亚砜、有机溶剂、二元胺的体积比为100:5:100，所述二元胺为乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺中任选一种。步骤(3)中碳纤维与强氧化酸的比例3：100-150，g/ml；氯化亚砜、有机溶剂的体积比为100:5。氧化的碳纤维与氯化亚砜的比例3：100-200，g/ml；强氧化酸为浓硝酸、浓硫酸、次氯酸、混酸(浓硝酸和浓硫酸)中任选一种。
步骤(4)中胺基化的碳纳米管与酰氯化的碳纤维、有机溶剂的比例为1:6-15:150-300，g:g:ml；分散碳纳米管的方法可以采用超声震荡法、磁力搅拌法(需要对纤维进行悬挂处理)中任选一种。
上述步骤(2)-(4)所述的有机溶剂均为N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、丙酮中的任意一种。步骤(5)中半倍硅氧烷POSS、接枝碳纳米管的碳纤维、有机溶剂的比例1:6-15:150-300，g:g:ml；所述有机溶剂为四氢呋喃、丙酮、石油醚中任选一种。
步骤(6)所述环氧树脂为环氧树脂E-51、环氧树脂E-44中任选一种；所述固化剂为芳香二胺、甲基四氢邻苯二甲酸酐、咪唑中任选一种。所述的热压机上固化为当模具温度升至90℃时开始计时并观察胶液状态，保温10min-1h，树脂开始凝胶时加压到5MPa，后升温至120℃，压力增至10MPa，保温2h后，继续升温至150℃，压力不变，保温4h，保持压力至模具冷却至室温，起模。步骤(6)中所述适当比例为环氧树脂、液态芳香二胺H-256质量比为100：(30～40)；环氧树脂、甲基四氢苯酐和N,N-二甲基苄胺质量比为100：(65～75)：1；环氧树脂、咪唑质量比为100：6。碳纤维与环氧树脂质量比为(60-70):(30-40)，优选65:35。
上述方法制备的复合材料。
本发明在碳纤维表面接枝一维的CNTs，可实现碳纤维表面接枝结构和接枝密度可控性及有序性，再以CF/CNTs复合增强体为基础，进一步接枝的含有不同活性端基POSS，形成具有不同模量梯度CF/CNTs/POSS二元纳米接枝增强体。CNTs和POSS在碳纤维表面共接枝会改善碳纤维的表面形貌，并且POSS接枝到CNTs表面形成“狼牙棒”形状，更能扩大与树脂基体的接触面积，以锚钉作用深入到树脂基体中，使界面机械啮合作用更强。同时，CNTs和POSS化学接枝到纤维表面，会提高纤维表面活性原子的含量，这样可以降低与树脂之间的接触角，提高其浸润性能，增加与树脂基体之间的次价键结合(氢键、范德华力等)作用。另外，CNTs和POSS表面未参与反应的官能团可以与树脂反应，增加与树脂基体形成的化学键数量。从而使碳纤维与树脂间的粘结增强，制备的复合材料的综合力学性能得到明显提高。因此，本发明具有重要的科学技术价值和实际应用价值。
POSS是一种万能的分子，任何有机基团都可以通过化学反应连接在其表面，并且这种分子定制简便、可控性强，生产POSS的初始原料成本相对较低并且产率很高，这使得POSS价格低廉，可以进行大规模的商业应用，POSS分子中心为刚性无机纳米核、周围环绕可反应官能团的独特分子结构在复合材料界面同时形成了牢固的化学和物理作用，使界面强度显著提高，优于普通酸酐分子。
附图说明
图1是实施例1的碳纤维表面化学接枝反应的流程图。
图2为不同处理阶段的碳纤维表面的SEM形貌，b)除浆CF，e)接枝CNTs，f)二元接枝POSS；
图3为实施例1不同处理阶段碳纤维复合材料层间剪切强度。
图4为本发明制得的表面接有碳纳米管/POSS的碳纤维复合材料层间剪切断口形貌的SEM图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
实施例1：
一种多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)：称取4g干燥的CNTs置于的圆底烧瓶中，加入100ml浓硫酸和浓硝酸的体积比为3：1的混合溶液，60℃恒温水浴下搅拌反应4h，在反应后的溶液中加入蒸馏水稀释，用多孔滤膜抽滤至洗涤液呈中性，100℃下真空条件下干燥得氧化后的CNTs；
(2)：将2g步骤(1)制得的氧化后的CNTs，分别加入100mlSOCl2和5mlN,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液，加热至76℃反应72h，结束后减压蒸馏除去多余的SOCl2，加入100ml乙二胺，加热至80℃反应48h，用蒸馏水稀释，抽滤直至滤液呈中性，得到胺基化的CNTs，100℃下真空干燥备用；
(3)：将CF置于索氏提取器中，75℃条件下丙酮回流抽提72h，取出放入100℃真空烘干箱干燥4h，得到除浆后的CF。将除浆后的CF置于圆底烧瓶中，加入100ml浓硝酸，水浴加热至60℃氧化3h，用蒸馏水将反应后的CF反复清洗至洗液呈中性，100℃烘干，得到氧化的CF；向所得的氧化的CF(3g)中，分别加入100mlSOCl2和5mlDMF溶液，水浴加热至76℃反应48h，取出后鼓风干燥，得到酰氯化的CF；
(4)：称取0.2g步骤(2)所得的胺基化的CNTs至于100ml四氢呋喃THF溶液中，超声振荡15分钟得到分散均匀的氨基化的CNTs溶液，将3g步骤(3)所得的酰氯化的CF放入此溶液中，50℃恒温水浴下反应72h，反应过程中每隔2h将反应溶液重新超生振荡以保证胺基化的CNTs分散均匀可与CF充分接触，取出后用置于索氏提取器中丙酮回流抽提除去纤维表面未参与反应的胺基化的CNTs，放入100℃真空烘干箱干燥4h，得到CF/CNTs；
(5)：称取0.5gPOSS置于100mlTHF溶液中，将3g步骤(4)所得的CF/CNTs放入此溶液中，50℃恒温水浴下反应24h，取出后用丙酮回流抽提除去纤维表面未参与反应的POSS分子，100℃真空烘箱干燥4h，得到CF/CNTs/POSS二元纳米接枝增强体；
(6)：在200mm长的玻璃框上缠绕适当圈数的步骤(5)所得的CF/CNTs/POSS，基体树脂按环氧树脂、液态芳香二胺H-256质量比为100：32的比例混合均匀，将碳纤维与基体树脂按质量比65:35充分浸润后置于模具中，将模具放于热压机上按如下工艺固化。当模具温度升至90℃时开始计时并观察胶液状态，保温30min左右，环氧树脂开始凝胶时加压到5MPa，后升温至120℃，压力增至10MPa，保温2h后，继续升温至150℃，压力不变，保温4h，保持压力至模具冷却至室温，起模，得到树脂含量控制在35±1.5％范围内的CF/CNTs/POSS增强环氧树脂复合材料。
本实施例步骤(1)中CNTs的规格为TNM3，是中科院成都有机化学有限公司生产。本实施例步骤(3)中CF的规格为3K，是吉林神舟炭纤维有限公司生产本实施例步骤(6)中POSS的规格为分析纯，是美国HybridPlastics公司生产。
表1为CNTs/POSS二元接枝CF后纤维表面的元素含量。
图1是实施例1的碳纤维表面化学接枝反应的流程图。
图2为不同处理阶段的碳纤维表面的SEM形貌,表明接枝CNTs及POSS后碳纤维/环氧树脂复合材料与除浆碳纤维相比接枝后的碳纤维表面能分别提高了6.7％和11.8％。
图3为不同处理阶段碳纤维复合材料层间剪切强度，表明接枝CNTs及POSS后碳纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度与除浆碳纤维相比分别提升了21.6％和31.6％。除浆后的碳纤维ILSS较低，只有65.99GPa。氧化后其ILSS提高到71.4GPa，这是因为氧化作用在纤维表面生成了羟基、羧基等活性基团，纤维浸润性能得到提高，并且强氧化剂对纤维表面会有一定的蚀刻作用，增加了纤维表面的粗糙度，提高了纤维与树脂的结合强度。酰氯化后的碳纤维ILSS为77.2GPa，这是由于酰氯化作用在纤维表面生成了酰氯基团，并且氯化亚砜也会纤维表面产生蚀刻作用，使纤维表面活性官能团数量增多，纤维表面粗糙度进一步增加，ILSS得到提高。接枝CNTs后复合材料的ILSS为80.27GPa，与空白样品相比提升了21.6％，结合XPS元素分析可知，接枝CNTs后纤维表面含有大量氧元素，表明纤维表面仍含有大量含氧官能团，对提高纤维与树脂的结合强度起到了一定作用，另外由于CNTs的引入，其表面未反应的氨基基团能够与环氧树脂分子发生交联，增强界面的化学作用，而碳纤维表面接枝的CNTs长短不一、方向各异，在纤维与树脂复合的过程中，这些CNTs能够刺入树脂基体，能够牢固的锁定其附近的树脂分子，限制界面区域分子的运动，形成强大的机械啮合，使得界面结合强度进一步增强。经过CNTs和POSS二元接枝的复合材料ILSS进一步增加，达到了86.84MPa，比单纯CNTs接枝的复合材料样品提高了8.2％，比空白式样提高了31.6％。二者的结合可以更好的发挥机械锚钉和化学结合作用。POSS会与碳纤维表面和CNTs表面的官能团发生反应，接枝POSS后纤维表面，CNTs表面变的更为粗糙，POSS分子及其聚积体增加了碳纤维改性体表面的粗糙度，微粒能够牢固的锁定其附近的树脂分子，进一步的限制界面区域分子的运动，形成强大的机械啮合，使界面强度显著提高。同时，POSS侧基含有大量的环氧基团，这些环氧基团可以提高纤维的表面能，改善纤维与树脂的浸润性，令纤维表面与基体树脂结合更加紧密，减少了界面缺陷的产生，还能与基体树脂发生化学反应生成化学键，使纤维表面与树脂之间形成强大的化学作用。
图4为表面接有碳纳米管/POSS的碳纤维复合材料层间剪切断口形貌的SEM图。
实施例2：本实施例与实施例1不同的是步骤(2)中加入100ml1,2-丙二胺对CNTs进行胺基化处理，其它步骤及参数与实施例1相同。
实施例3：本实施例与实施例1不同的是步骤(3)中加入100ml浓硫酸对CF进行氧化处理，其它步骤及参数与实施例1相同。
实施例4：本实施例与实施例1不同的是步骤(4)中磁力搅拌20分钟得到分散均匀的氨基化的CNTs溶液，对CF进行悬挂处理后放入此溶液中，50℃恒温水浴下反应72h，反应过程中每隔2h将反应溶液重新搅拌以保证胺基化的CNTs分散均匀可与CF充分接触。其它步骤及参数与实施例1相同。
实施例5：本实施例与实施例1不同的是步骤(6)中环氧树脂、液态芳香二胺H-256质量比为100：35的比例混合均匀。其它步骤及参数与实施例1相同。
实施例6：本实施例与实施例1不同的是步骤(6)中基体树脂按环氧树脂、甲基四氢苯酐和N,N-二甲基苄胺质量比为100：70：1的比例混合均匀，将碳纤维与基体树脂充分浸润后置于模具中，将模具放于热压机上按如下工艺固化。当模具温度升至90℃时开始计时并观察胶液状态，10min-30min之间，环氧树脂开始凝胶时加压到5MPa，保温2h后升温至120℃，压力增至10MPa，保温2h后，继续升温至150℃，压力不变，保温4h，保持压力至模具冷却至室温，起模，得到树脂含量控制在35±1.5％范围内的CF/CNTs/POSS增强环氧树脂复合材料。其它步骤及参数与实施例1相同。
实施例7：本实施例与实施例1不同的是步骤(6)中基体树脂按环氧树脂、咪唑质量比为100：6的比例混合均匀，将碳纤维与基体树脂充分浸润后置于模具中，将模具放于热压机上按如下工艺固化。当模具温度升至当模具温度升至50℃时开始计时并观察胶液状态，保温30min左右，环氧树脂开始凝胶时加压到5MPa，后升温至100℃，压力增至10MPa，保温3h后，继续升温至150℃，压力不变，保温4h，保持压力至模具冷却至室温，起模，得到树脂含量控制在35±1.5％范围内的CF/CNTs/POSS增强环氧树脂复合材料。其它步骤及参数与实施例1相同。
上述的对实施例的描述为了便于该技术领域的普通技术人员理解和应用本发明。熟悉本领域的技术人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征是，包括步骤如下:
(1)将碳纳米管用强酸进行氧化；
(2)将氧化后的碳纳米管先后用氯化亚砜、二元胺进行酰氯化和胺基化处理，引入氨基官能团；
(3)将碳纤维用强氧化酸氧化，然后用氯化亚砜酰氯化处理，引入酰氯基；
(4)将步骤(2)制得的修饰碳纳米管与步骤(3)得的修饰碳纤维混合接枝反应，得接枝了碳纳米管的碳纤维；
(5)将接枝了碳纳米管的碳纤维与半倍硅氧烷POSS混合接枝反应，得二元接枝POSS的碳纤维；
(6)将二元接枝POSS的碳纤维与基体树脂充分浸润后热压固化成型；所述基体树脂按环氧树脂、液态芳香二胺H-256质量比为100：32的比例混合均匀，或按环氧树脂、液态芳香二胺H-256质量比为100：35的比例混合均匀，或按环氧树脂、甲基四氢苯酐和N,N-二甲基苄胺质量比为100：70：1的比例混合均匀，或按环氧树脂、咪唑质量比为100：6的比例混合均匀。
2.根据权利要求1所述的多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征是，包括步骤如下:
(1)将碳纳米管加入浓硫酸与浓硝酸的混合酸溶液，在60～80℃恒温水浴下搅拌反应2～4h，过滤、洗涤，真空条件下干燥得氧化后的碳纳米管；
(2)将氧化后的碳纳米管加入氯化亚砜和有机溶剂，加热至70-80℃反应48-72h，结束后减压蒸馏除去多余的SOCl2，然后加入二元 胺，加热至70-80℃反应36-48h，用蒸馏水稀释，抽滤直至滤液呈中性，得到胺基化的碳纳米管，真空干燥备用；
(3)将碳纤维用丙酮回流抽提后烘干，然后加入强氧化酸，水浴加热至60℃氧化2～6h，反复清洗至中性，100℃烘干，得到氧化的碳纤维，将氧化的碳纤维加入SOCl2和有机溶剂，水浴加热至70-80℃反应36-48h，取出后鼓风干燥，得到酰氯化的碳纤维；
(4)将胺基化的碳纳米管分散于有机溶剂中，分散均匀后加入酰氯化的碳纤维，50-60℃恒温水浴下反应60-72h，反应过程中每隔1～3h将反应溶液重新震荡分撒，以保证胺基化的碳纳米管分散均匀可与碳纤维充分接触，取出后用丙酮回流抽提除去纤维表面未参与反应的胺基化的碳纳米管，真空干燥箱干燥，得到接枝碳纳米管的碳纤维；
(5)将半倍硅氧烷POSS置于有机溶剂中，加入接枝碳纳米管的碳纤维，50-60℃恒温水浴下反应24h-36h，取出后用丙酮回流抽提除去纤维表面未参与反应的POSS分子，真空烘箱干燥，得到二元接枝POSS的碳纤维；
(6)配置环氧树脂和固化剂的均匀混合液，将二元接枝POSS的碳纤维与其混合充分浸润后置于模具中，将模具放于热压机上固化。
3.根据权利要求2所述的多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征是，步骤(1)所述的浓硫酸与浓硝酸体积比为3:1，碳纳米管与混合酸溶液的比例为0.04-0.05g/mL。
4.根据权利要求2所述的多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征是，步骤(3)中碳纤维与强氧化酸的比例3：100g/mL，氯化亚砜、有机溶剂的体积比为100:5，氧化的碳纤维与氯化亚砜的比例3：100g/mL。
5.根据权利要求2所述的多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征是，步骤(4)中胺基化的碳纳米管与酰氯化的碳纤维、有机溶剂的比例为1:6-15:150-300g:g:mL。
6.根据权利要求2所述的多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征是，所述的强氧化酸为浓硝酸、浓硫酸、次氯酸、浓硝酸与浓硫酸的混酸中的任选一种。
7.根据权利要求2所述的多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征是，步骤(5)中半倍硅氧烷POSS、接枝碳纳米管的碳纤维、有机溶剂的比例1:6-15:150-300g:g:mL，所述有机溶剂为四氢呋喃、丙酮、石油醚中任选一种。
8.根据权利要求2所述的多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征是，步骤(6)所述环氧树脂为环氧树脂E-51、环氧树脂E-44中任选一种。
9.根据权利要求2所述的多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征是，所述的热压机上固化的具体步骤为：当模具温度升至90℃时开始计时并观察胶液状态，保温10min-1h，树脂开始凝胶时加压到5MPa，后升温至120℃，压力增至10MPa，保温2h后，继续升温至150℃，压力不变，保温4h，保持压力至模具冷却至室温，起模。
10.权利要求1或2所述的方法制备的复合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410491893.4A CN104277421B (zh) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | 一种多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410491893.4A CN104277421B (zh) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | 一种多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104277421A CN104277421A (zh) | 2015-01-14 |
| CN104277421B true CN104277421B (zh) | 2016-05-04 |
Family
ID=52252795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410491893.4A Expired - Fee Related CN104277421B (zh) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | 一种多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104277421B (zh) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105778424B (zh) * | 2016-04-22 | 2019-05-24 | 武汉理工大学 | 一种碳纳米管、碳纤维协同改性环氧树脂复合材料及其制备方法 |
| CN106684045B (zh) * | 2016-12-22 | 2019-01-11 | 江苏师范大学 | 一种碳纳米管增强绝缘导热树脂及其制备方法 |
| CN107474484A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-12-15 | 江西省科学院应用化学研究所 | 一种耐高温导热阻燃纳米复合材料的制备方法 |
| CN107629224B (zh) * | 2017-10-31 | 2020-06-09 | 河北工业大学 | 双上浆剂改性碳纤维增强环氧树脂基复合材料的制备方法 |
| CN108587085A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-09-28 | 邹峰 | 一种碳纳米纤维基聚酯薄膜的制备方法 |
| CN108914594A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-30 | 青岛大学 | 一种表面构筑超支化结构的碳纤维改性方法 |
| CN109385891B (zh) * | 2018-11-15 | 2020-12-01 | 青岛大学 | 一种在碳纤维表面接枝固化剂咪唑的方法 |
| CN109881469A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-06-14 | 深圳华力兴新材料股份有限公司 | 一种提高碳纤维体积电阻率的方法、改性碳纤维及其用途 |
| CN112680956A (zh) * | 2019-10-18 | 2021-04-20 | 南京理工大学 | 一种提高纤维金属层板界面性能的方法 |
| CN110669347A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-01-10 | 北京盛广拓再生科技股份有限公司 | 不粘轮高粘乳化沥青 |
| CN113105717B (zh) * | 2021-04-15 | 2023-12-08 | 欧通(山东)纺织有限公司 | 一种耐高温碳纤维复合材料及其制备方法 |
| CN114031795B (zh) * | 2021-09-10 | 2023-08-15 | 青岛大学 | 一种增强碳纤维树脂基复合材料界面性能的方法 |
| CN114479420B (zh) * | 2022-01-05 | 2022-12-23 | 福建华塑新材料有限公司 | 一种无卤阻燃ppo/hips复合材料及其制备工艺 |
| CN114539876A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-05-27 | 高尧 | 一种耐腐蚀可散热保护涂层及其制备方法 |
| CN115472441B (zh) * | 2022-09-13 | 2024-01-30 | 中南林业科技大学 | 一种cnt修饰的短纤维/木陶瓷电极及其制备方法和应用 |
| CN115321679B (zh) * | 2022-10-13 | 2023-01-24 | 广州市华绿环保科技有限公司 | 一种降解垃圾渗滤液的厌氧氨氧化处理工艺 |
| CN115725157B (zh) * | 2022-12-29 | 2023-12-08 | 西安交通大学城市学院 | 一种质轻高强度的碳纤维复合材料及其制备方法 |
| CN116355501A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-06-30 | 中国船舶集团有限公司第十二研究所 | 碳纳米管-短切碳纤维复合改性环氧涂层的制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5245160B2 (ja) * | 2006-06-23 | 2013-07-24 | サカイオーベックス株式会社 | 制振用樹脂材料、成形品、制振用硬化性樹脂組成物およびプリプレグ |
| CN102140230A (zh) * | 2011-01-12 | 2011-08-03 | 同济大学 | 碳纳米管及功能化碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法 |
-
2014
- 2014-09-23 CN CN201410491893.4A patent/CN104277421B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104277421A (zh) | 2015-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104277421B (zh) | 一种多组元改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法 | |
| Park | Carbon fibers | |
| JP5568553B2 (ja) | カーボンナノチューブ強化ナノコンポジット | |
| CN103665769B (zh) | 纳米-微米多尺度纤维预浸料的制备方法 | |
| CN100357346C (zh) | 环氧树脂纳米复合材料用多功能碳纳米管的制备方法 | |
| CN102382319B (zh) | 一种碳纳米管接枝玻璃纤维多尺度增强体增强聚酰亚胺复合材料的制备方法 | |
| CN101811661B (zh) | 碳纤维/碳纳米管/环氧树脂多维混杂复合材料的制备方法 | |
| CN104558525B (zh) | 一种高弯曲强度氧化纳米碳材料/碳纤维/环氧树脂复合材料及其制备方法 | |
| CN101343425B (zh) | 用作环氧树脂固化剂的功能化碳纳米管及制备方法 | |
| CN107057283A (zh) | 一种碳纤维增强树脂基复合材料及其制备方法 | |
| CN101787128A (zh) | 碳纤维/碳纳米管/双马来酰亚胺树脂混杂复合材料的制备方法 | |
| CN105907042B (zh) | 一种功能化碳纳米管环氧树脂纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN108342099A (zh) | 一种氧化石墨烯表面化学修饰的方法及应用 | |
| CN102561037B (zh) | 一种苯并噁嗪修饰超疏水纳米纤维膜及其制备方法 | |
| CN102181153B (zh) | 碳纳米管及功能化碳纤维增强聚酰亚胺复合材料的制备方法 | |
| CN103614923B (zh) | 一种碳纳米管改性的聚酰胺酸水性上浆剂及其制法 | |
| CN102181155B (zh) | 聚四氟乙烯及功能化碳纤维改性聚酰亚胺树脂复合材料的制备方法 | |
| CN111101371A (zh) | 一种高性能碳纳米管/碳复合纤维及其快速制备方法 | |
| CN105218815A (zh) | 马来酸酐修饰的氧化石墨烯/双马来酰亚胺纳米复合材料的制备方法 | |
| CN105482533A (zh) | 一种甲硝唑改性氧化石墨烯复合材料及其制备方法 | |
| CN102382320B (zh) | 一种碳纳米管接枝玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料的制备方法 | |
| CN102010595A (zh) | 纳米碳纤维和碳纳米管改性碳纤维∕双马来酰亚胺树脂多维混杂复合材料的制备方法 | |
| CN104151827B (zh) | 碳纤维/碳纳米管/有机硅树脂多维混杂复合材料的制备方法 | |
| CN110776740B (zh) | 一种化学接枝法制备三相双马来酰亚胺树脂基复合材料的方法及其应用 | |
| CN109679279B (zh) | 一种硅烷化碳纤维/纳米二氧化锰增强树脂基复合材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160504 Termination date: 20200923 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |