[发明专利]一种化学气相沉积法制备双马来酰亚胺树脂基复合材料的方法及应用

权利要求书

1.一种化学气相沉积法制备双马来酰亚胺树脂基复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：表面处理，将碳纤维置于丙酮中，恒温加热回流并用丙酮冲洗后烘干，之后将碳纤维置于浓硝酸中，恒温反应后用去离子水洗涤并烘干；

S2：负载金属离子，将经过表面处理的碳纤维置于硝酸镍水溶液中浸泡，取出后烘干，使得硝酸镍在碳纤维表面结晶析出；

S3：生长碳纳米管，将负载金属离子后的碳纤维在氮气、氢气、乙醇蒸汽的混合气氛下加热反应，得到CF-v-CNT；

S4：预聚体胶液的制备，将CNT-PEI分散于乙醇中，搅拌，得到CNT-PEI/乙醇悬浊液，将o,o^′-二烯丙基双酚A滴加于CNT-PEI/乙醇悬浊液中，恒温搅拌直到乙醇被蒸干，得到CNT-PEI/BA胶液，之后向CNT-PEI/BA胶液中加入N,N^′-4,4^′-二苯甲烷双马来酰亚胺，得到预聚体，其中CNT-PEI分散于乙醇中的质量分数为0.5 ~ 5.0 wt%，加入的N,N^′-4,4^′-二苯甲烷双马来酰亚胺和o,o^′-二烯丙基双酚A的质量比为1:0.5 ~ 1:1；

S5：预浸料的制备，将S4过程制备的预聚体胶液均匀涂覆在S3过程制备的CF-v-CNT表面，烘干，得到预浸料；

S6：模压成型，将S5过程中得到的预浸料平铺放置在模具中，去除气泡，之后放入真空成型机中模压成型，得到双马来酰亚胺树脂基复合材料；

S1中恒温加热回流的温度为40 ~ 80℃，加热回流时间为12 ~ 48h；

S1中将碳纤维置于浓硝酸中，恒温反应的温度为40 ~ 80℃，反应时间为0.5 ~ 4h；

S2中硝酸镍水溶液的浓度为0.05 ~ 0.5mol/L，浸泡时间控制在0.5 ~ 2h；

S3中在加热升温过程的同时先通入10 ~ 40min N₂，当温度升高至350 ~ 450℃时，通入N₂和H₂的混合气体，N₂和H₂ 的体积比为2:1~ 4:1；

S3中通入N₂和H₂的混合气体后温度继续升高至650 ~ 750℃，此时向管式炉中通入乙醇蒸汽；

S5中得到的预浸料中预聚体胶液的含量为25 ~ 60 wt%，烘干温度为80 ~ 180℃。

2.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积法制备双马来酰亚胺树脂基复合材料的方法，其特征在于，S6中去除气泡的过程为反复小幅升压、卸压以除去铺层中间气泡，去除气泡时的真空成型机的温度范围为100 ~ 160℃。

3.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积法制备双马来酰亚胺树脂基复合材料的方法，S6中真空成型机模压成型时的温度梯度为150℃/2 h+l60℃/2 h+l80℃/2 h+210℃/2h。

4.一种权利要求1中制备的双马来酰亚胺树脂基复合材料在工程材料中的应用。