[发明专利]三层结构树脂基复合材料及其应用

权利要求书

1.一种三层结构树脂基复合材料，其特征在于，所述三层结构树脂基复合材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将可固化树脂体系与取向碳纳米管束混合，得到取向碳纳米管束预聚物；然后将预聚物分为第一预聚物、第二预聚物；然后将第一预聚物预固化，得到取向碳纳米管束预固化片；

（2）将能固化树脂体系与聚多巴胺包覆的钛酸钡纳米纤维混合，得到钛酸钡纳米纤维预聚物；然后将钛酸钡纳米纤维预聚物制膜后预固化得到钛酸钡纳米纤维预固化片；

（3）将钛酸钡纳米纤维预固化片浸润第二预聚物后平铺于取向碳纳米管束预固化片上；然后将第二预聚物浇注于钛酸钡纳米纤维预固化片上；再经过固化，得到三层结构树脂基复合材料；

步骤（1）中，取向碳纳米管束的用量为可固化树脂体系质量的0.1～2%，第一预聚物、第二预聚物等量；步骤（2）中，聚多巴胺包覆的钛酸钡纳米纤维的用量为能固化树脂体系质量的10～40%；

所述可固化树脂体系包括树脂或者树脂与固化剂；所述能固化树脂体系包括树脂或者树脂与固化剂；所述聚多巴胺包覆的钛酸钡纳米纤维的制备方法包括以下步骤：

①将钡盐、钛酸酯化合物在溶剂中混合，然后加入粘度调节剂，得到前驱体溶液；所述前驱体溶液经过静电纺丝、煅烧后，得到钛酸钡纳米纤维；

②将盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶解在水中，然后用碱液调节pH值为8～9；然后加入钛酸钡纳米纤维进行反应，得到聚多巴胺包覆的钛酸钡纳米纤维。

2.根据权利要求1所述三层结构树脂基复合材料，其特征在于，所述树脂包括双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂中的一种或几种；钡盐为乙酸钡，钛酸酯化合物为钛酸四丁酯，溶剂为乙酸，粘度调节剂为聚乙烯吡咯烷酮；静电纺丝的参数为1.7kV/cm；煅烧为在10°C/min的升温速率和空气气氛下，于700°C下煅烧3h；碱液为氢氧化钠水溶液；反应为室温下振荡反应24h。

3.根据权利要求1所述三层结构树脂基复合材料，其特征在于，钡盐、钛酸酯化合物的摩尔比为1；盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐、水、钛酸钡纳米纤维的质量比为0.2∶0.1∶100∶2。

4.根据权利要求1所述三层结构树脂基复合材料，其特征在于，钛酸钡纳米纤维预固化片的厚度为50～1000μm；采用涂膜法将钛酸钡纳米纤维预聚物制膜。

5.根据权利要求1所述三层结构树脂基复合材料，其特征在于，所述取向碳纳米管束预固化片的固化度为30%～60%；钛酸钡纳米纤维预固化片的固化度为30%～60%。

6.根据权利要求1所述三层结构树脂基复合材料，其特征在于，步骤（1）中，采用微波间歇固化的方式将第一预聚物预固化；步骤（3）中，采用微波间歇固化的方式固化。

7.根据权利要求6所述三层结构树脂基复合材料，其特征在于，微波间歇固化每次固化的时间为10～30s，间歇的时间为5～15s。

8.权利要求1所述三层结构树脂基复合材料在制备介电功能复合材料中的应用。