[发明专利]一种碳纤维增强酚醛树脂阻燃复合材料

说明书

本发明公开了一种碳纤维增强酚醛树脂阻燃复合材料，其原料按重量份如下：增韧改性酚醛树脂100g、高强度碳纤维布50g、空心玻璃微珠9g、乙醇100g、聚磷酸铵20g和炭黑3g。用丙酮浸泡高强度碳纤维布，使得高强度碳纤维布表面的上浆剂及一些杂质尽数除去；将增韧改性酚醛树脂、空心玻璃微珠、乙醇、聚磷酸铵和炭黑加入加热器皿中加热并充分搅拌均匀，获得的搅拌均匀的树脂体系趁热均匀涂抹在高强度碳纤维布上，待树脂完全浸润高强度碳纤维布后，将预浸布置于干燥箱中干燥，提高复合材料的阻燃性。

技术领域

本发明涉及阻燃复合材料技术领域，尤其涉及一种碳纤维增强酚醛树脂阻燃复合材料。

背景技术

树脂基复合材料具有低密度高强度的特点，使得其在民用和军用领域的应用比例有着巨大的提高。

树脂基复合材料带来如此多优点的同时也具有一些潜在的应用危险，比如更高的可燃性和有毒性。因为绝大多数的树脂都是有机成分，所以具有极高的可燃性和有毒气体的释放能力。所以，当采用树脂复合材料的主体发生火灾时将对人们的生命安全带来极大的危害，所以阻燃材料的加入对于减少火灾危害具有很重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种碳纤维增强酚醛树脂阻燃复合材料。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种碳纤维增强酚醛树脂阻燃复合材料，其原料按重量份如下：增韧改性酚醛树脂80-120g、高强度碳纤维布45-55g、空心玻璃微珠5-12g、乙醇86-110g、聚磷酸铵15-23g和炭黑2-5g。

一种碳纤维增强酚醛树脂阻燃复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、碳纤维的预处理

用丙酮浸泡高强度碳纤维布，使得高强度碳纤维布表面的上浆剂及一些杂质尽数除去；将高强度碳纤维布取出用大量的蒸馏水冲洗，然后放于干燥箱内进行烘干；在浓硝酸溶液中浸泡1.5h，取出用蒸馏水冲洗直到流出液为中性，烘干；

S2、树脂体系的准备

将增韧改性酚醛树脂、空心玻璃微珠、乙醇、聚磷酸铵和炭黑加入加热器皿中加热至60℃并充分搅拌均匀；

S3、预浸布的制备

将步骤S2中获得的搅拌均匀的树脂体系趁热均匀涂抹在高强度碳纤维布上，待树脂完全浸润高强度碳纤维布后，将预浸布置于干燥箱中干燥；将被增韧改性酚醛树脂浸渍过的高强度碳纤维布放在双辊开炼机上，调节两个辊轮之间的间距为0.5-1mm，开动双辊开炼机，开始滚压3-5圈，将高强度碳纤维布表面的多余增韧改性酚醛树脂除去，同时使增韧改性酚醛树脂均匀浸渍于高强度碳纤维布中，然后将高强度碳纤维布取下裁剪成所需尺寸；

S4、复合材料板材的层压固化成型

将2-3层的预浸布置于方环型铁质模具中，上下铺设脱模布，并下置铁板，模压固化成型。

所述步骤S3中预浸布置于干燥箱中干燥的温度为60℃，鼓风干燥时间为24h。

所述步骤S3中高强度碳纤维布取下裁剪尺寸为10cm×10cm。

所述步骤S4中模压固化成型时间为2h，压力为10Mpa，温度为180℃。

本发明提供的一种碳纤维增强酚醛树脂阻燃复合材料，用丙酮浸泡高强度碳纤维布，使得高强度碳纤维布表面的上浆剂及一些杂质尽数除去；

将增韧改性酚醛树脂、空心玻璃微珠、乙醇、聚磷酸铵和炭黑加入加热器皿中加热并充分搅拌均匀，获得的搅拌均匀的树脂体系趁热均匀涂抹在高强度碳纤维布上，待树脂完全浸润高强度碳纤维布后，将预浸布置于干燥箱中干燥，提高复合材料的阻燃性；