[发明专利]一种界面改性的碳纤维/树脂基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维表面改性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对碳纤维进行表面氧化处理，得到表面氧化的碳纤维；

(2)将所述表面氧化的碳纤维与聚膦腈的单体化合物和双官能团化合物反应，得到表面接枝聚膦腈的碳纤维。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(1)包括：将碳纤维和强酸混合反应，过滤烘干，得到表面氧化的碳纤维。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(2)包括：

(2a)将所述表面氧化的碳纤维与六氯环三膦腈反应，得到表面接枝六氯环三膦腈的碳纤维；和

(2b)将所述表面接枝六氯环三膦腈的碳纤维与双官能团化合物和六氯环三膦腈反应，得到表面接枝聚膦腈的碳纤维。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(2a)包括：将缚酸剂和表面氧化的碳纤维放入溶剂中，再将六氯环三膦腈加入上述反应溶液中并反应，取出碳纤维；和/或

所述的步骤(2b)包括：将单体六氯环三膦腈和双官能团化合物(优选混合后再加入)加入反应液，再加入缚酸剂进行反应。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的双官能团化合物为二元胺或二元醇，且

所述的二元胺(NH₂-R-NH₂)为二胺基烷烃类化合物NH₂-(CH₂)n-NH₂，和/或二胺基芳香族化合物，NH₂-A-NH₂；较佳地，所述的二胺基芳香族化合物选自下组：4,4'-二氨基二苯醚，对二氨基苯，二氨基联苯，4,4'-二氨基二苯砜，4,4'-二氨基二苯甲烷，4,4’-二氨基二苯甲酮，或其组合；和

所述的二元醇为二羟基烷烃化合物HO-(CH₂)n-OH；和/或二羟基芳香族化合物HO-A-OH；较佳地，所述的二羟基芳香族化合物选自下组：4,4’-二羟基二苯砜，4,4’-二羟基联苯，4,4’-二羟基二苯甲酮，4,4’-二羟基二苯硫醚，4,4’-二羟基二苯醚，4,4’-二羟基二苯丙烷，2,2-双-(4-羟苯基)六氟丙烷，或其组合；

其中，所述的n为2-50，较佳地2-10；

所述的A为取代或未取代的C6～C20芳基。

6.一种表面改性的碳纤维，其特征在于，所述碳纤维表面接枝聚膦腈。

7.一种界面增强改性的复合材料，其特征在于，所述复合材料用如权利要求6所述的表面改性碳纤维作为增强纤维。

8.一种界面增强改性的复合材料的制法，其特征在于，

用如权利要求1所述的方法制备界面增强改性的碳纤维，和

通过复合材料成型工艺，将所述碳纤维固定在底材上并成型，得到所述的复合材料。

9.如权利要求8所述的复合材料的制法，其特征在于，所述的成型工艺包括：

将改性碳纤维束丝单向排布固定，用树脂溶液浸渍，除去溶剂制成预浸带；

将预浸带裁成片状并铺放，放入真空袋内并抽真空；和

放入热压罐中进行固化反应2～5小时，制成复合材料板。

10.如权利要求7所述的复合材料的用途，其特征在于，用于制备界面增强改性的复合材料制件。