[发明专利]杂化改性的高导电及高增韧结构复合材料及其制备方法

摘要

本发明属于结构功能一体化复合材料技术领域，涉及一种杂化改性的高导电及高增韧结构复合材料及其制备方法。本发明的复合材料是由n层纳米杂化改性的连续纤维增强层(3)和n‑1层纳米有机多孔增韧膜(4)通过交错铺叠形成的层叠结构。本发明的制备步骤是：确定材料种类；纳米杂化改性的连续纤维或织物的制备；纳米有机多孔增韧膜(4)的制备；杂化改性的高导电及高增韧结构复合材料的制备。本发明提出了一种杂化改性的高导电及高增韧结构复合材料及其制备方法，进一步提升了复合材料的导电和韧性性能，满足了航空复合材料的防雷击和静电屏蔽的要求。

主权项

1.杂化改性的高导电及高增韧结构复合材料，其特征在于：它是由n层纳米杂化改性的连续纤维增强层(3)和n‑1层纳米有机多孔增韧膜(4)通过交错铺叠形成的层叠结构，n为不小于2的自然数；所述的纳米杂化改性的连续纤维增强层(3)是以树脂为基体材料、以表面接枝碳纳米管的连续纤维或织物为增强材料的复合材料；所述的基体树脂为环氧树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、醇酸树脂、氯醋树脂、有机硅树脂、酚醛树脂、氟碳树脂、乙烯基树脂、聚乙烯醇、丙烯酸树脂、改性醋酸树脂、热塑性聚烯烃、聚氨酯、聚芳醚酮或聚苯硫醚中的一种或几种的混合物，所述的连续纤维是碳纤维、玻璃纤维、碳化硅纤维、二氧化硅纤维、氧化铝纤维或氮化硼纤维中的一种或几种的混合物，所述的织物是上述连续纤维的纱、编织物、无纺布或毡中的一种或几种的混合物；连续纤维增强层(3)中的连续纤维增强材料所占的体积分数为10％～70％，碳纳米管的质量分数为0.1wt％～30wt％，碳纳米管的直径为5nm～100nm，长度为0.05μm～50μm；所述的纳米有机多孔增韧膜(4)以有机薄膜为基体、以导电纳米材料为改性材料制成，所述的有机薄膜的是由尼龙、聚烯烃、聚氨酯、不饱和聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇脂、聚芳醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺或聚醚砜中的一种或几种混合物为原料制造的纳米纤维布或纳米厚度的薄膜，所述的导电纳米材料为石墨烯、碳纳米管、纳米银或纳米铜粉中的一种或几种的混合物，导电纳米材料的面密度为0.1g/m2～150g/m2，纳米有机多孔增韧膜(4)的孔隙率不低于40％。