[发明专利]一种碳纤维增强氰酸酯树脂基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维增强氰酸酯树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将氰酸酯树脂加热至完全融化，然后加入笼型倍半硅氧烷，在温度为80℃～150℃的条件下用高速均质搅拌机搅拌10min～30min，得到杂化树脂；所述笼型倍半硅氧烷与氰酸酯树脂的质量比为1～20∶100；

(2)将步骤(1)中所述杂化树脂与环氧树脂混合后在温度为90℃～150℃的条件下搅拌1h～5h，冷却至室温得到改性氰酸酯树脂；所述环氧树脂与步骤(1)中所述氰酸酯树脂的质量比为1～20∶100；

(3)将步骤(2)中所述改性氰酸酯树脂与酮按1∶1～5的质量比混合均匀，得到改性氰酸酯树脂胶液；

(4)将步骤(3)中所述改性氰酸酯树脂胶液均匀涂刷于碳纤维布的表面，然后在100℃～120℃条件下通风干燥10min～50min，得到碳纤维织物预浸料，或利用排布机将步骤(3)中所述改性氰酸酯树脂胶液均匀涂覆于连续碳纤维的表面，然后在100℃～120℃条件下通风干燥10min～50min，得到单向连续碳纤维预浸料；所述碳纤维布为高模量碳纤维布或超高模量碳纤维布，所述连续碳纤维为高模量连续碳纤维或超高模量连续碳纤维；

(5)将步骤(4)中所述碳纤维织物预浸料或步骤(4)中所述单向连续碳纤维预浸料切割成所需尺寸，然后整齐地叠加在一起置于在平板热压机上压制固化，再转入烘箱中进行后固化，冷却后即得到碳纤维增强氰酸酯树脂基复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强氰酸酯树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述氰酸酯树脂为双酚A型氰酸酯树脂和/或双环戊二烯型氰酸酯树脂。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强氰酸酯树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述笼型倍半硅氧烷为甲基笼型倍半硅氧烷、环己基笼型倍半硅氧烷、苯基笼型倍半硅氧烷和氨基笼型倍半硅氧烷中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强氰酸酯树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强氰酸酯树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述酮为丙酮和/或丁酮。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强氰酸酯树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述碳纤维布的质量为碳纤维织物预浸料质量的60％～85％，步骤(4)中所述连续碳纤维的质量为单向连续碳纤维预浸料质量的60％～85％。

7.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强氰酸酯树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述叠加的层数为8层～20层。

8.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强氰酸酯树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述压制固化的制度为：在150℃条件下预固化1h后加压，加压压力为1MPa～2MPa，然后保压升温进行三步固化，第一步固化在温度为160℃条件下固化2h，第二步固化在温度为190℃条件下固化2h，第三步固化在温度为220℃条件下固化2h。

9.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强氰酸酯树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述后固化的温度为230℃，后固化的时间为5h。