[发明专利]一种阻燃改性碳纤维预浸料和复合材料制品

权利要求书

1.一种阻燃改性碳纤维预浸料，其特征在于：该预浸料由碳纤维预浸料和粘贴在其一个表面的阻燃性薄膜组成；碳纤维预浸料由连续碳纤维织物或单向布和浸渍其中的热固性树脂组成；阻燃性薄膜厚度为10μm～45μm，面密度为10g/m²～50g/m²，上面有点状分布的小孔，孔径小于3mm，小孔之间间距不超过20mm；阻燃性薄膜由树脂A和均匀分散于树脂A中的阻燃材料或为本征阻燃性的热塑性树脂B构成，树脂A为与预浸料中树脂相同的热固性树脂和热塑性树脂C的混合物或单一的热塑性树脂C，树脂A中热固性树脂和热塑性树脂C的质量之比为0～5:1，热塑性树脂B和C在热固性树脂的固化工艺温度下均溶解于预浸料中的热固性树脂中；阻燃改性碳纤维预浸料通过将阻燃性薄膜在预浸料表现出一定粘性的温度下平贴在预浸料的一个表面得到。

2.根据权利要求1所述的阻燃改性碳纤维预浸料，其特征在于：阻燃材料为各种无机粒子、阻燃性小分子、阻燃性聚合物、碳纳米材料之一或者它们之间的混合物，其中无机纳米材料、碳纳米材料颗粒尺度在500nm以下，质量百分比含量不高于薄膜的5％；其中阻燃小分子、阻燃性聚合物可溶于预浸料中的热固性树脂中，阻燃小分子、阻燃性聚合物在薄膜中的质量百分比含量在8％～35％之间；各种阻燃材料通过溶剂和构成薄膜组分的树脂A共溶解分散溶液成膜，或通过机械共混方法和构成薄膜组分的树脂A混合均匀随后热压、挤出成膜，使各组分都均匀分散于薄膜中。

3.根据权利要求1所述的阻燃改性碳纤维预浸料，其特征在于：浸渍于预浸料中的热固性树脂为环氧树脂、不饱和聚酯、苯并噁嗪树脂或双马来酰亚胺树脂，连续碳纤维为T300、CCF300、T700、T800、T1000、M40、M50、M60或M70，连续碳纤维的编织方式为单向、平纹、斜纹、缎纹。

4.根据权利要求2所述的阻燃改性碳纤维预浸料，其特征在于：无机粒子为二氧化硅粒子、蒙脱土、黏土或埃洛石。

5.根据权利要求2所述的阻燃改性碳纤维预浸料，其特征在于：阻燃小分子为含磷、氮、硫、硅、硼、溴的一种或几种的小分子材料。

6.根据权利要求2所述的阻燃改性碳纤维预浸料，其特征在于：阻燃聚合物为含磷、氮、硫、硼、溴元素中的一种或几种的聚合物材料。

7.根据权利要求2所述的阻燃改性碳纤维预浸料，其特征在于：纳米碳材料为碳纳米管、石墨烯、纳米石墨片、炭黑或碳-60。

8.根据权利要求2所述的阻燃改性碳纤维预浸料，其特征在于：阻燃聚合物为如下所示的聚合物材料中的一种或几种：含磷和氮元素的聚芳醚类聚合物、含硫或溴或硼元素的聚磷酸酯、含硼和硅元素的线型酚醛树脂、含磷和溴元素的聚芳醚类聚合物或含溴的线型酚醛树脂。

9.根据权利要求1所述的阻燃改性碳纤维预浸料，其特征在于：热塑性树脂B和C为聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚酯及其衍生的聚合物。

10.一种由权利要求1所述的阻燃改性碳纤维预浸料制备的叠层复合材料制品，其特征在于：叠层复合材料由将阻燃改性碳纤维预浸料依次层叠铺层，贴膜面朝一个方向使得每一个层间都具有一层阻燃性薄膜，得到预制体，再按预浸料成型固化工艺条件固化得到。