[发明专利]碳纤维/环氧树脂预浸料及其制法

摘要

一种碳纤维/环氧树脂预浸料为单向预浸料，由改性的碳纤维丝束浸胶后通过排丝机缠绕排丝获得，其中各组份质量组成为氧化锌0.8%－2.9%；C6H5NHCH2Si(OCH2CH3)3或NH2(CH2CH2NH)2(CH2)3Si(OCH3)3 0.1%－0.2%；未上浆且表面无沟槽结构的聚丙烯腈基碳纤维长丝50%－55%；AG‑80环氧树脂或ZEP‑001环氧树脂25%－35%；4,4’‑二氨基二苯醚或4,4’‑二氨基二苯甲烷8%－10%；碳纤维增强双马来酰亚胺复合材料粉4%－8%。本发明具有既无碳纤维上浆，又能够改善碳纤维与树脂之间界面结合强度，还能够改善复合材料层间韧性的优点。

主权项

一种碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于碳纤维/环氧树脂预浸料为单向预浸料，由改性的碳纤维丝束浸胶后通过排丝机缠绕排丝获得，其中各组份质量组成为：氧化锌0.8%－2.9%；C6H5NHCH2Si(OCH2CH3)3或NH2(CH2CH2NH)2(CH2)3Si(OCH3)3 0.1% －0.2%；未上浆且表面无沟槽结构的聚丙烯腈基碳纤维长丝50%－55%；AG‑80环氧树脂或ZEP‑001环氧树脂25%－35%；4,4’‑二氨基二苯醚或4,4’‑二氨基二苯甲烷8%－10%；碳纤维增强双马来酰亚胺复合材料粉4%－8%；改性的碳纤维丝束由如下方法改性制备的：（1）在氧化锌纳米线生长槽中以石墨为走丝导辊，以未上浆的碳纤维长丝为阳极，以饱和甘汞电极为参比电极，以直径为50－60微米的金线为阴极，将三者置于氧化锌纳米线生长槽的反应溶液液面以下，通过直流稳压电源给三者通电，控制施加于碳纤维丝束的电压相对于参比电极为－1.1～－1.3伏特，反应溶液温度控制在80－85℃之间，反应时间为35－45分钟，之后丝束进入放置有超声波发生器的去离子水清洗槽，控制超声波发生器的功率为10－30瓦，清洗后进入干燥箱进行烘干，控制烘干温度为100－150℃，烘干时间为3－5分钟；（2）烘干后的丝束进入氨基官能化槽，槽中盛有浓度为0.5－0.8摩尔每升的C6H5NHCH2Si(OCH2CH3)3或NH2(CH2CH2NH)2(CH2)3Si(OCH3)3水溶液中的一种，并且通过醋酸或者盐酸调节其pH值为4‑5之间，控制丝束在氨基官能化槽中的反应时间为30‑40分钟，接着丝束进入干燥箱在60－80℃下烘干。