[发明专利]一种碳纤维复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

将摩尔比为1:2～1:4的芳香族二元酐与有机二元胺加入至含有催化剂的极性质子溶剂中，在65℃～120℃下反应16～32h，制得芳稠环分子质量份数为1％～5％的芳稠环分子溶液，其中所述催化剂的用量为所述芳香族二元酐质量的0.1％～0.3％，以及所述芳香族二元酐为1,4,5,8-萘四甲酸二酐、3,4,9,10-苝四甲酸二酐中的一种或两种组合；

将碳纳米材料加入至所述芳稠环分子溶液中，超声分散，将pH值调节为5～9，制得所述碳纳米材料的质量浓度为0.3mg/mL～0.9mg/mL的分子组装液；

将未上浆的碳纤维在所述分子组装液中浸渍，真空干燥，在所述碳纤维表面形成碳纳米材料/芳稠环组装体作为模量过渡层；

将含所述模量过渡层的碳纤维与树脂体系预浸复合，按固化温度加热，制得碳纤维复合材料。

2.根据要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述未上浆的碳纤维在所述分子组装液中浸渍2～10min，真空干燥后，在所述碳纤维表面形成模量过渡层，其中，所述模量过渡层的质量为所述碳纤维质量的0.5％～2％。

3.根据要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机二元胺为脂肪族二元胺、芳香族二元胺和脂环族二元胺中的一种或多种组合。

4.根据要求1所述的制备方法，其特征在于，所述极性质子溶剂为乙醇、甲醇、乙二醇、丙三醇中的一种或多种组合。

5.根据要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述超声分散后，通过碱性溶液调节pH值，其中，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、氢氧化钾溶液中的一种或多种组合。

6.根据要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米材料为碳纳米管、石墨烯、富勒烯中的一种或多种组合。

7.根据要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纤维为高模碳纤维、高强碳纤维、高强中模碳纤维、高强高模碳纤维中的一种。

8.根据要求1所述的制备方法，其特征在于，所述树脂体系为环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺、氰酸酯、聚酰亚胺中的一种或多种组合。