[发明专利]碳纳米管无纺布层间改性纤维增强复合材料的制备方法

摘要

本发明属于先进复合材料制备技术，涉及一种碳纳米管无纺布层间改性纤维增强复合材料的制备方法。将碳纳米管无纺布直接插层进入到纤维增强热固性树脂基复合材料的层间富树脂区域，利用热压罐成型工艺或液态成型工艺按照基体树脂原有的固化工艺制备层间改性复合材料。本发明的碳纳米管无纺布可以通过直接插层的方式进入到复合材料薄弱的层间区域，对基体树脂的固化工艺以及液态成型过程中树脂的流动没有任何影响，同时碳纳米管在层间形成的网络结构能够有效的阻止层间微裂纹的形成及扩展，从而提高复合材料层间的强-韧化性能，获得高冲击损伤阻抗和高损伤容限，覆盖典型航空航天复合材料结构应用的温度范围，特别是高温范围300℃以上。

主权项

一种碳纳米管无纺布层间改性连续纤维复合材料的制备方法，其特征是，利用液相沉积法制备的碳纳米管无纺布作为层间增强体；(1)利用液相沉积法制备碳纳米管无纺布，其制备步骤如下：a)将碳纳米管加入到溶剂中，经过超声分散或机械分散，得到碳纳米管分散液，其中碳纳米管含量为0.1～4wt％，分散液溶剂为水、乙醇、异丙醇、N，N‑二甲基甲酰胺、N‑甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、氯仿等溶剂中的任意一种或其组合；b)碳纳米管分散液在真空抽滤器中进行真空抽滤；c)将碳管沉积层与抽滤设备中的滤膜分离，烘干得到碳纳米管无纺布。(2)完成碳纳米管无纺布制备之后，按如下之一的方法进行改性复合材料的制备：a)将所得到的碳纳米管无纺布直接贴覆在预浸料的表面，将表面黏附了碳纳米管无纺布的预浸料铺层后，利用热压罐成型工艺按照所选用的预浸料的标准工艺制备复合材料；b)将所得到的碳纳米管无纺布直接铺覆在连续纤维增强织物的表面，铺层后利用液态成型工艺按照所选用的树脂基体的标准工艺制备复合材料。