[发明专利]一种室温自修复型纤维增强环氧复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种室温自修复纤维增强复合材料，其特征在于，包括以下组分，按重量份计：

    环氧树脂基体                                    100份

    固化剂                                          1~30份

    纤维增强材料                                    100~800份

    装有环氧树脂修复剂和发泡剂的毛细管             0.005~ 0.05份

    装有环氧树脂固化剂、催化剂以及发泡剂的毛细管    0.005~0.05份

    所述的毛细管的管道中气压大于大气压。

2.根据权利要求1所述的室温自修复型纤维增强复合材料，其特征在于，所述的环氧树脂基体为双酚A缩水甘油酯、双酚A缩水甘油醚、缩水甘油胺或脂环族环氧树脂中的一种或几种；所述的固化剂为二乙烯三胺、聚酰胺、三氟化硼-2,4-二甲基苯胺络合物、甲基六氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐、四氢苯酐、偏苯三甲酸酐或邻苯二甲酸酐；所述的纤维增强材料为玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、玻璃纤维织物或碳纤维织物的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的室温自修复型纤维增强复合材料，其特征在于，所述的毛细管为PP塑料管、PMMA塑料管、PC塑料管或PS塑料管；所述的毛细管外径为100~800μm，内径为80~500μm，所述的内径小于所述的外径。

4.根据权利要求1所述的室温自修复型纤维增强复合材料，其特征在于，所述的环氧树脂修复剂为双酚A缩水甘油酯、双酚A缩水甘油醚、脂环族环氧树脂、缩水甘油胺、四氢苯二甲酸二缩水甘油酯、1, 2环氧环己烷4, 5-二甲酸缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、苯二甲酸缩水甘油酯、间苯二酚甘油醚型、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、羟甲基双酚A缩水甘油醚中的一种或几种；所述的环氧树脂固化剂为多硫醇、四乙烯五胺或三氟化硼-乙醚；所述的环氧树脂催化剂为甲基二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺基丙胺、N,N-二甲基苄胺、含亲核阴离子的季铵盐、含亲核阴离子的季膦盐、咪唑、含亲核阴离子的季砷盐或含亲核阴离子的季锍盐，

所述的环氧树脂修复剂、固化剂和催化剂不应与毛细管管壁材料发生化学反应，

所述的发泡剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二甲酸二异丙酯、对甲苯磺酰叠氮、碳酸氢钠、碳酸铵，发泡剂的发泡温度应介于50℃到115℃之间，

发泡剂及其热分解产物不应与毛细管管壁材料、环氧树脂修复剂、固化剂和催化剂发生化学反应，发泡剂的用量应为环氧树脂修复剂或固化剂质量的0.5~10.0%。

5.一种根据权利要求1所述的室温自修复纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 毛细管预浸带的制备

将发泡剂和环氧树脂修复剂装入毛细管中，得修复剂毛细管，将发泡剂、环氧树脂催化剂和环氧树脂固化剂装入毛细管中，得固化剂毛细管，将修复剂毛细管和固化剂毛细管排列，将环氧树脂基体和固化剂的混合物涂覆于毛细管间，预固化后，即得毛细管预浸带，

S2. 室温自修复型纤维增强复合材料的铺层

用环氧树脂基体和固化剂的混合物浸润纤维增强材料，预固化后得到纤维增强材料预浸带，将纤维增强材料预浸带铺层，铺层时，将毛细管预浸带置于纤维增强材料预浸带之间，得预浸料，

S3. 室温自修复型纤维增强复合材料的模压，

将步骤S2所述的预浸料放入模具中加压，经过预固化，固化，以及后固化过程即得室温自型修复纤维增强复合材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S1所述的修复剂毛细管和固化剂毛细管平行交替排列，管间距为100~1000μm。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S3所述的预固化温度为5~40℃，时间为12~48小时；步骤S3所述的后固化温度为40~125℃，时间为12~48小时。