[发明专利]一种可回收阻燃碳纤维/环氧树脂复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种可回收阻燃碳纤维/环氧树脂复合材料，其特征在于，按质量含量包括原料：含醛基的环氧化合物15～30％、含氨基的环三磷腈化合物固化剂15～30％、碳纤维40～70％；

所述含醛基的环氧化合物包括具有如下任一种结构的化合物：

所述含氨基的环三磷腈化合物固化剂包括具有如下任一种结构的化合物：

2.根据权利要求1所述的可回收阻燃碳纤维/环氧树脂复合材料，其特征在于，所述含醛基的环氧化合物包括具有如下任一种结构的化合物：

所述含氨基的环三磷腈化合物固化剂包括具有如下任一种结构的化合物：

3.根据权利要求1所述的可回收阻燃碳纤维/环氧树脂复合材料，其特征在于，所述含醛基的环氧化合物中和含氨基的环三磷腈化合物固化剂的摩尔比为1:0.25-0.5。

4.根据权利要求1所述的可回收阻燃碳纤维/环氧树脂复合材料，其特征在于，其垂直燃烧等级为UL94 V0级；氧指数为35％～45％；

当碳纤维为T700时，复合材料的拉伸强度高于2100MPa，拉伸模量高于100GPa，弯曲强度高于1000MPa，弯曲模量高于90GPa，层间剪切强度高于60MPa。

5.根据权利要求1所述的可回收阻燃碳纤维/环氧树脂复合材料，其特征在于，所述可回收阻燃碳纤维/环氧树脂复合材料在酸性降解溶液中，按照固液质量比1:0.5～1:50，在室温下溶解48h以上完全降解；在40-60℃下，溶解3h以上完全降解；在80-100℃下，溶解1h以上完全降解。

6.根据权利要求5所述的可回收阻燃碳纤维/环氧树脂复合材料，其特征在于，所述酸性降解溶剂包括盐酸、有机溶剂和水；其中盐酸摩尔浓度为：0.1～1mol/L，有机溶剂与水的体积比为5/5～9/1；有机溶剂包括四氢呋喃、丙酮、甲醇、乙醇、二氧六环、N-甲基甲酰胺中任一种或多种。

7.根据权利要求1-6任一项所述的可回收阻燃碳纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1，将含醛基的环氧化合物和含氨基的环三磷腈化合物固化剂溶于可挥发性溶剂中，形成树脂混合溶液；

步骤2，将碳纤维在所述树脂混合溶液中浸渍，并在50～60℃真空去除溶剂和反应生成的水，得到碳纤维预浸料，经固化得到可回收阻燃碳纤维/环氧树脂复合材料。

8.根据权利要求7所述的可回收阻燃碳纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1的树脂混合溶液中反应原料的质量浓度为10-30％；所述可挥发性溶剂包括丙酮、四氢呋喃、二氧六环、N-甲基甲酰胺中任一种或多种。

9.根据权利要求7所述的可回收阻燃碳纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2中真空条件低于-0.1MPa；所述碳纤维预浸料上包覆的步骤1的树脂质量含量为30-60％。

10.根据权利要求7所述的可回收阻燃碳纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，固化条件为：70-90℃下0.5-2h，100-130℃下1-3h，140-160℃下1-3h。