[发明专利]一种多孔纳米纤维膜协同增韧碳纤维环氧复合材料的方法

权利要求书

1.一种多孔纳米纤维膜协同增韧碳纤维环氧复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、静电纺PA66纳米纤维膜的制备，制备过程包括：

S11、将PA66粒料溶解在比例为3:2w/w的甲酸和二氯甲烷混合溶液中，搅拌3～6h得到浓度为10～15wt％的PA66溶液；

S12、将S11中所得PA66溶液中的PA66纳米纤维电纺到铝箔收集器上，15～20h后从收集器上收集得到PA66纳米纤维膜；

S2、羧基化CNTs的制备，制备过程包括：

S21、将1～3克CNTs放入100～140ml体积比为3:1的H₂SO₄和HNO₃混酸溶液中，搅拌均匀，在60～90℃恒温水浴中冷凝回流6～9h；

S22、待回流完毕的混合溶液冷却至室温时加入去离子水稀释至中性，在50～80℃下烘干20～28h得到羧基化的CNTs；

S3、羧基化PA66/CNTs多孔纳米纤维膜的制备，制备过程包括：

将S2中制备的羧基化CNTs取0.3～0.6g，溶解在去离子水中超声处理50～70min得到分散均匀的溶液,加入步骤S12中制备的所述PA66纳米纤维膜并超声处理10～20min，将负载羧基化CNTs的PA66纳米纤维膜用去离子水洗涤2～3次，得到羧基化PA66/CNTs多孔纳米纤维膜；

S4、碳纤维环氧复合材料层压板的制备，制备过程包括：

S41、将40～60g双酚A型环氧树脂在50～70℃条件下加热搅拌25～35min,并加入40～50g固化剂均匀混合，在50～70℃真空条件下脱去气泡后，涂抹在16层碳纤维布上；

S42、将20～30μm厚的聚四氟乙烯薄膜插入所述16层碳纤维布第8层和第9层之间作为初始裂纹，将步骤S3中制得的羧基化PA66/CNTs多孔纳米纤维膜挨着聚四氟乙烯膜插入所述16层碳纤维布第8层和第9层之间制成复合材料；

S43、将步骤S42中制得的复合材料整体密封抽真空20～30min，固化后得到PA66/CNTs多孔纳米纤维膜增韧的碳纤维环氧复合材料层压板。

2.根据权利要求1所述一种多孔纳米纤维膜协同增韧碳纤维环氧复合材料的方法，步骤S12中所述电纺条件为流速为0.5～1ml/h，电压为20～25kV。

3.根据权利要求1所述一种多孔纳米纤维膜协同增韧碳纤维环氧复合材料的方法，步骤S12中所述电纺PA66纳米纤维的半径为100～500nm。

4.根据权利要求1所述一种多孔纳米纤维膜协同增韧碳纤维环氧复合材料的方法，步骤S41中所述固化剂为质量比是100：1的甲基六氢苯酐与N，N-二甲基苄胺混合物。

5.根据权利要求1所述一种多孔纳米纤维膜协同增韧碳纤维环氧复合材料的方法，步骤S43中所述固化的条件为在在180～220kPa下，室温-90℃热压30min，90℃-120℃热压60min，120℃-140℃热压90min，140℃-160℃热压120min。