[发明专利]一种采用碱--超声溶胶凝胶法改性提高黄麻环氧树脂复合材料性能的方法

权利要求书

1.一种采用碱--超声溶胶凝胶法改性提高黄麻/环氧树脂复合材料性能的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：步骤1制备黄麻纤维非织造布，其工艺流程为：纤维原料→混合开松→梳理成网→铺网→针刺加固→黄麻纤维非织造布；步骤2 黄麻纤维非织造布清洁预处理：将黄麻纤维非织造布放置于50℃蒸馏水中浸泡20min～30min，以除去非织造布表面的灰尘与杂质，取出后，将其放置于80℃的烘箱中，干燥6 小时后取出备用； 步骤3 将所述步骤2 中得到的黄麻纤维非织造布碱改性处理：配制浓度为3%～7%的氢氧化钠溶液，裁剪所述步骤2 中得到的黄麻纤维非织造布并称重，所述黄麻纤维非织造布与所述氢氧化钠溶液的质量配比为1:40，将所述步骤2 中得到的黄麻纤维非织造布在所述氢氧化钠溶液中分别浸泡1h～3h 后取出，用蒸馏水和冰醋酸洗涤，直至冲洗液呈中性，将其放置于90℃的烘箱中干燥6h 后取出，得到碱处理黄麻纤维非织造布； 步骤4 将所述步骤3 得到的黄麻纤维非织造布超声溶胶凝胶改性处理：将浓度为0.5%～2.5% 的氨水加入400ml 无水乙醇中，超声搅拌10min，记为溶液①，将20mlTEOS 试剂加入到100ml 无水乙醇中，并加入一定量的蒸馏水，其中TEOS：蒸馏水的比例为1:1,超声搅拌10min，记为溶液②，将溶液②滴入溶液①中，用聚乙烯薄膜密封烧杯口，超声搅拌1h 后，为溶液③，将所述步骤3 处理后的黄麻纤维非织造布试样浸入溶液③中，并将其放置于40℃～80℃的水浴锅中反应6h，将处理后的黄麻非织造布取出，室温陈放24h，分别用蒸馏水和乙醇清洗3 次和1 次后置于90℃烘箱中5h取出，得到碱-超声溶胶凝胶处理黄麻纤维非织造布； 步骤5 黄麻/环氧树脂复合材料制备：将所述步骤4 得到碱-超声溶胶凝胶处理黄麻纤维非织造布作为增强体，以环氧树脂为基体，采用RTM（树脂转移模塑成型）工艺制备出黄麻/环氧树脂复合材料，环氧树脂与固化剂按照100：85 的质量比进行混合，从反应釜注入铺好增强体的模具内，注射温度设定55℃，第一阶段固化温度为90℃，时间2小时，第二阶段固化温度为110℃，时间1小时；第三阶段固化温度为135℃，时间6 时，冷却至室温后进行脱模即制成碱-超声溶胶凝胶法改性黄麻/环氧树脂复合材料,所述步骤1制备黄麻纤维非织造布的工艺流程中黄麻纤维含量不低于85%，加上聚丙烯纤维总含量之和为100%，加固过程中针刺密度为150～300 刺/cm2，针刺深度5～11mm。