[发明专利]具有导电性和抗分层性质的复合材料

摘要

可用于需要高机械性能和高电导率二者的应用的可固化复合材料。所述可固化复合材料包括两层或更多层已灌注或浸渍有可固化基质树脂的增强纤维和含有碳纳米材料例如碳纳米管和不溶性聚合增韧颗粒的层间区域。与聚合增韧颗粒相比，碳纳米材料的尺寸显著较小。在复合材料固化后，聚合增韧颗粒基本上不溶于基质树脂，并且在固化后在层间区域保持为离散颗粒。还公开了用于制造可固化复合材料的方法以及固化的复合材料结构。

主权项

一种可固化复合材料，所述复合材料包含：至少两层浸渍有可固化基质树脂的增强纤维；和至少一个在增强纤维的相邻层之间形成的层间区域，所述层间区域包含(i)在可固化基质树脂中分散的基于碳的纳米‑尺寸结构，和(ii)在相同的可固化基质树脂中包埋的不溶性聚合增韧颗粒，其中所述基于碳的纳米‑尺寸结构具有至少一个小于100 nm (0.1 µm)的尺寸，所述聚合增韧颗粒的平均颗粒尺寸d50为所述基于碳的纳米‑尺寸结构的最小尺寸的至少100倍大，并且平均颗粒尺寸在10‑100 µm范围内，在复合材料固化期间，所述聚合增韧颗粒不溶于层间区域的基质树脂，并且在固化后保持为离散颗粒，和在固化后，所述复合材料呈现z‑向电导率大于1 S/m，在DC条件下根据4‑探针测试方法来测量；以30J冲击后，冲击后压缩强度(CAI)大于250 MPa，根据ASTM7136/37测量；并且在模式I下的层间断裂韧性(GIc)大于300 J/m2，根据EN6033测量。