[发明专利]环氧树脂/碳纤维复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种环氧树脂/碳纤维复合材料及其制备方法，属于碳纤维增强材料领域。该环氧树脂/碳纤维复合材料中包括硅橡胶，该硅橡胶同时与环氧树脂和碳纤维交联在一起。本发明通过向复合材料中加入硅橡胶，使硅橡胶同时与环氧树脂和碳纤维交联在一起，制备得到环氧树脂、碳纤维和硅橡胶相容性较好的复合材料。通过在该复合材料中加入硅橡胶，能够有效降低该复合材料的界面应力，并同时提高其强度，其冲击强度相比常规的不含有硅橡胶的环氧树脂/碳纤维复合材料提高了30‑45％。

主权项

一种环氧树脂/碳纤维复合材料的制备方法，包括：步骤a、选取预定铺层的碳纤维布作为碳纤维原料，对所述碳纤维布进行除杂，然后采用空气冷等离子体对除杂后的碳纤维布进行活化处理，得到活化的碳纤维布；步骤b、按重量份计，将10‑20份的液体硅橡胶、4‑6份的交联剂以及1‑2份的催化剂混合，配制成预定重量的液体硅橡胶处理液；步骤c、将所述活化的碳纤维布浸渍在所述液体硅橡胶处理液中，使碳纤维布的内部及表面均布满所述液体硅橡胶处理液，然后进行风干，得到厚度为150‑600μm的附有硅橡胶的碳纤维布；步骤d、按重量份计，将10份的环氧树脂和2‑3份的环氧树脂固化剂混合均匀，配制成预定重量的环氧树脂处理液，然后通过真空袋压成型法，将所述环氧树脂处理液浸润至所述附有硅橡胶的碳纤维布中，随后进行固化处理，得到所述复合材料；通过将所述碳纤维布置于有机溶剂中浸泡2‑3h，然后在真空干燥箱中于50‑80℃的温度下干燥30‑60min，来对所述碳纤维布进行除杂；所述固化处理包括：在70‑90℃下固化处理1‑1.5h，然后升温至110‑130℃固化处理1.5‑2.5h，然后升温至140‑160℃固化处理1.5‑2.5h；所述有机溶剂为丙酮、四氢呋喃、或者乙醇；所述空气冷等离子体的处理条件如下：处理功率为200‑400W、处理时间为30‑45min、处理压力为30‑50Pa；所述复合材料中，硅橡胶同时与环氧树脂和碳纤维交联在一起。