[发明专利]中空碳纤维布环氧树脂复合材料及其制备方法

权利要求书

1.中空碳纤维布环氧树脂复合材料，其特征在于中空碳纤维布环氧树脂复合材料是由中空碳纤维布和环氧树脂胶制成的；其中中空碳纤维布是由尿素和乙二醇按质量比为50～100：1制成的；环氧树脂胶是由双酚A型环氧树脂、丙酮和二乙烯三胺组成的，其中双酚A型环氧树脂和丙酮的质量比100：5～10、双酚A型环氧树脂和二乙烯三胺的质量比为100：8～12。

2.根据权利要求1所述的中空碳纤维布环氧树脂复合材料，其特征在于中空碳纤维布是由尿素和乙二醇按质量比为60～90：1制成的。

3.根据权利要求1或2所述的中空碳纤维布环氧树脂复合材料，其特征在于双酚A型环氧树脂和丙酮的质量比100：6～9，双酚A型环氧树脂和二乙烯三胺的质量比为100：9～11。

4.如权利要求1所述的中空碳纤维布环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于中空碳纤维布环氧树脂复合材料的制备方法按以下步骤进行：一、按尿素和乙二醇的质量比为50～100：1称取尿素和乙二醇并混合均匀，然后放入石墨坩埚中，将石墨坩埚置于气氛烧结炉中，再将气氛烧结炉抽真空，使炉内真空度达到0.1Pa～1Pa；二、向气氛烧结炉内充入高纯氮气或氩气，使气氛烧结炉内气体压强达到0.2MPa～2.0MPa；三、以5℃/min～30℃/min的速度使气氛烧结炉内的温度升至900℃～1600℃后保温0.5h～4h，然后随炉冷却到15℃～30℃，从石墨坩埚上剥离出中空碳纤维布；四、称取双酚A型环氧树脂、丙酮和二乙烯三胺，然后将丙酮加入到双酚A型环氧树脂中，搅拌均匀之后再加入二乙烯三胺，再搅拌均匀，得到环氧树脂胶；其中双酚A型环氧树脂和丙酮的质量比100：5～10、双酚A型环氧树脂和二乙烯三胺的质量比为100：8～12；五、将经步骤三制备的中空碳纤维布浸入到经步骤四得到的环氧树脂胶中保持5min～20min，然后将浸渍好的中空碳纤维布逐层叠加平铺在模具中，得到待压件；六、将经步骤五得到的待压件先在温度为15℃～30℃、压力为5MPa～10MPa的条件下保持1h～4h，然后再将待压件放在真空干燥箱中，在真空度为0.1～1Pa、温度为80℃～120℃的条件下保持0.5h～2h，得到中空碳纤维布环氧树脂复合材料。

5.根据权利要求4所述的中空碳纤维布环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中尿素和乙二醇的质量比为60～90：1。

6.根据权利要求4或5所述的中空碳纤维布环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中气氛烧结炉的真空度达到0.2Pa～0.9Pa。

7.根据权利要求6所述的中空碳纤维布环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中气氛烧结炉内的压强为0.5MPa～1.8MPa。

8.根据权利要求4、5或7所述的中空碳纤维布环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤三中以8℃/min～25℃/min的速度使气氛烧结炉内的温度升至950℃～1500℃后保温1h～3.5h。

9.根据权利要求8所述的中空碳纤维布环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤四中双酚A型环氧树脂和丙酮的质量比100：5.5～9.5、双酚A型环氧树脂和二乙烯三胺的质量比为100：8.5～11.5。

10.根据权利要求4、5、7或9所述的中空碳纤维布环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤六中待压件先在温度为18℃～28℃、压力为6MPa～9MPa的条件下保持1.5h～3.5h。