[发明专利]由复合材料制备物体的方法及由该方法形成的物体

权利要求书

1.一种由纤维和/或织物增强复合材料制备物体的方法，所述物体至少包括第一层防护涂层、第一或复合基质以及一种或多种纤维和/或织物的增强材料，其特征在于制备步骤包括

a)形成第一层防护涂层，和

b)铺设纤维和/或织物增强材料与复合基质的混合物，形成复合元件，其中

(i)首先进行步骤(a)，将第一层防护涂层涂覆到模具或载体上，然后进行步骤(b)，在步骤(a)的第一层防护涂层的表面上进行铺层；或者

(ii)首先进行步骤(b)，在模具或载体上进行铺层，然后进行步骤(a)，将第一层防护涂层涂覆到步骤(b)的复合元件的至少一个表面上；

其特征在于，所述防护涂层包括其中分散有二维纳米材料片的第二基质；其中所述二维纳米材料片是石墨烯/石墨片，并且D50粒径小于45μm、小于30μm或小于15μm；

所述防护涂层包括0.1重量％至0.5重量％的二维纳米材料片；

所述二维纳米材料片包括具有一个纳米级尺寸和35个或更少层的石墨薄片、六方氮化硼(hBN)纳米片、二硫化钼(MoS₂)纳米片、二硒化钨(WSe₂)纳米片、硅烯(Si)纳米片、锗烯(Ge)纳米片、石墨炔(C)纳米片、硼烯(B)纳米片、磷烯(P)纳米片、多层石墨烯(C)纳米片、多层氧化石墨烯纳米片、多层还原氧化石墨烯纳米片、多层六方氮化硼(hBN)纳米片、多层二硫化钼(MoS₂)纳米片、多层二硒化钨(WSe₂)纳米片、多层硅烯(Si)纳米片、多层锗烯(Ge)纳米片、多层石墨炔(C)纳米片、多层硼烯(B)纳米片、多层磷烯(P)纳米片或者两种或更多种前述材料形成的二维面内或垂直异质结构中的一种或它们的混合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述防护涂层的二维纳米材料片包括石墨烯纳米片和石墨薄片的一种或其混合物，其中所述石墨薄片具有一个纳米级尺寸和35个或更少的原子层。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述制备步骤还包括：

c)形成一层凝胶涂层

其中

(iii)首先进行步骤(c)，将凝胶涂层涂覆到模具或载体上，然后进行步骤(a)，在凝胶涂层的表面上形成防护涂层，然后进行步骤(b)，在防护涂层的自由表面上进行铺层；或者

(iv)首先进行步骤(b)，在模具或载体上进行铺层，然后进行步骤(a)，将第一层防护涂层涂覆到步骤(b)的复合元件的至少一个表面上，然后进行步骤(c)，其中将凝胶涂层涂覆到防护涂层的自由表面上。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述制备步骤还包括形成至少两个防护涂层。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中所述制备步骤还包括覆盖在所述复合元件的不同表面之上的至少两个防护涂层。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其中所述制备步骤还包括将至少一个防护涂层与另一防护涂层重叠。

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中所述防护涂层通过刷涂、喷涂或印刷来形成。

8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中所述防护涂层的干燥厚度为5-100μm、5-50μm、10-30μm、25-100μm或40-60μm。

9.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中所述复合基质包括热固性基质、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸聚酯树脂、对苯二甲酸聚酯树脂、间苯二甲酸聚酯树脂、双环戊二烯聚酯树脂、氯代聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂、氰酸酯、双马来酰亚胺、聚氨酯丙烯酸酯、酚醛树脂、呋喃或聚糠醇、聚酰亚胺、苯并噁嗪及其混合物和组合物中的一种或多种。